Diseño de Granjas Piscicolas - CALIDAD DE AGUA EN LOS ESTANQUES

Diseño de Granjas Piscicolas

CALIDAD DE AGUA EN LOS ESTANQUES

http://www.fao.org/tempref/FI/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6709s/x6709s02.htm

2. MEJORA DE LA CALIDAD DE AGUA EN LOS ESTANQUES

2.0 Introducción

1. El agua es esencial para la vida de los peces. Es el elemento que suministra o sostiene todas sus necesidades, especialmente aquellas de respirar, nutrirse, reproducirse y crecer.

2. En un manual anterior de esta serie (Colección FAO Capacitación n° 4, Agua para la piscicultura de agua dulce), se ha visto:

• de dónde viene el agua y adónde va;
• qué tipo de agua se debe usar para llenar los estanques; y
• qué volumen de agua se necesita.

3. En el presente capítulo es posible aprender algo más sobre el agua propiamente dicha, y las principales características físicas y químicas que son importantes para la producción de peces en estanques de tierra (ver secciones 22 a 25).

4. Una vez que se conoce bien el agua de los estanques, es más fácil comprender cómo controlar su calidad y si es necesario, cómo mejorarla mediante un correcto manejo (ver secciones 26 a 29).

De donde viene el agua y a donde va

Composición del agua de un estanque
5. El agua de un estanque contiene dos grupos principales de sustancias, tal como se muestra en el siguiente cuadro: sustancias disueltas, conformadas por gas, minerales y compuestos orgánicos; partículas en suspensión, integradas por partículas muertas y plantas y animales muy pequeños, el plancton*. 6. La composición del agua de un estanque cambia continuamente, dependiendo de los cambios climáticos y de estación y de la manera en que se utiliza el estanque. El objetivo de un buen manejo es controlar la composición del agua para lograr las mejores condiciones para los peces.		Composición general del agua Sustancias disueltas Gases oxígeno, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno Minerales sales de calcio, magnesio, sodio, potasio, hierro compuestos de nitrógeno, fósforo Compuestos orgánicos proteínas, carbohidratos Partículas en suspensión Partículas muertas minerales tales como limo y arcilla material orgánico como detritos*, organismos muertos, humus* Organismos vivos microscópicos variedades de plantas (fitoplancton*) variedades de animales (zooplancton*)
7. Algunas de estas sustancias son de particular importancia para el buen funcionamiento de una granja piscícola. Por lo tanto, se dan mayores indicaciones respecto a: las partículas en suspensión en el agua de un estanque (ver Sección 2.3); el plancton viviente (ver Sección 10.1); los minerales y compuestos orgánicos disueltos (ver Capítulo 6); el oxígeno disuelto en particular (ver Sección 2.5).		El agua del estanque cambia con el clima y la estación
Cambios de la composición del agua
8. Las características del agua de un estanque dependen del agua que se ha utilizado para llenarlo y de las características del suelo. De todas maneras, en el agua misma se producen algunos importantes procesos químicos: respiración* (plantas y animales): se consume gas oxígeno y se produce otro gas llamado dióxido de carbono; fotosíntesis* (solamente para los vegetales): cuando hay suficiente luz, el dióxido de carbono se usa para producir tejido vegetal, y las platas liberan gas oxígeno; descomposición*: las plantas y los animales muertos se descomponen bajo la acción de organismos minúsculos llamados bacterias* y el oxígeno se usa para producir compuestos minerales y orgánicos.		Respiración
Fotosíntesis		Descomposición

9. Tales procesos modifican constantemente la composición del agua, por ejemplo:

• durante el día, aumentando la producción de oxígeno y disminuyendo el contenido de dióxido de carbono a través de la fotosíntesis;
• durante la noche, disminuyendo el contenido de oxígeno del agua y aumentando el contenido de dióxido de carbono a través de la respiración, en ausencia de fotosíntesis.

10. Cuánto mayor es la cantidad de plantas, animales y bacterias que hay en el agua, más modificaciones sufre la composición del agua por obra de tales procesos. En estanques con abundante población de peces, las modificaciones son importantes y requieren un manejo muy cuidadoso.

11. Todos estos procesos químicos se ven influenciados por la temperatura del agua: cuanto más caliente es el agua, más se aceleran dichos procesos y más rápidamente cambia la composición del agua.

12. Para manejar y controlar la composición del agua ,hay que sacar muestras y determinar la composición, y sus características más importantes. En las próximas secciones se dan más indicaciones sobre las cuatro características del agua que tienen más importancia para el manejo de los estanques:

• la reacción química del agua (pH);
• la turbidez;
• la temperatura del agua; y
• el nivel de oxígeno disuelto.

En primer lugar se dan indicaciones sobre la manera de sacar una muestra de agua, para poder luego medir los mencionados factores.

2.1 Cómo sacar una muestra de agua de un estanque

1. Como se ve más adelante, la composición del agua puede variar de acuerdo a:

• el momento en que se muestrea (por ejemplo, el día o la noche);
• el sitio donde se saca la muestra (por ejemplo, el medio, las orillas, la superficie o el fondo). Estos sitios comúnmente se llaman estaciones;
• el modo en que se saca la muestra (o sea si se utiliza un método simple o más preciso, si la muestra está limpia, etc.)

2. Existen tres maneras diferentes de sacar una muestra de agua:

(a) Directamente, con materiales de análisis o con un instrumento. Este método es el más eficaz para obtener información inmediata y muchas veces, para analizar el agua exactamente en el sitio donde se encuentra en el estanque.

(b) Indirectamente, utilizando una botella, un cubo u otro recipiente, y analizando el agua al borde del estanque. Es necesario utilizar este método cuando se deben agregar sustancias químicas al agua para analizarla. De este modo, es más difícil obtener agua de un sitio preciso.

(c) Indirectamente, procediendo como en el punto anterior, pero llevando el agua a un laboratorio para efectuar el análisis. Los métodos y los equipos utilizados pueden dar resultados muy precisos, pero el agua se debe conservar de forma especial para asegurar que no sufra ninguna modificación durante el transporte al laboratorio.

3. Cualquiera sea el método utilizado, se debe:

• asegurar que todo el material está limpio;
• enjuagar todos los cubos, botellas e instrumentos que se usan para sacar la muestra de agua que se va a analizar;
• tratar de no agitar el agua mientras se saca la muestra; y
• anotar la hora y el sitio en que se saca la muestra y se realizan los análisis o mediciones, así como el modo en que se procede.

Obtener una buena muestra de agua usando una simple botella

4. Este método es el más eficaz para verificar el oxígeno disuelto con la ayuda de productos químicos (ver Sección 25). También se puede usar para otros análisis. Utilice unabotella de boca estrecha de un volumen conocido, por ejemplo 100 ml ó 250 ml. La botella se debe primero lavar y enjuagar con el agua del estanque, luego se llena cuidadosamente, evitando salpicaduras y burbujas. A continuación, manteniendo la botella debajo de la superficie del agua, se coloca el tapón. Compruebe que no queden burbujas de aire en el cuello de la botella.

5. Este método es bueno para aguas de superficie y poco profundas. De todos modos, para extraer una muestra de agua profunda, se debe transformar la botella apenas descrita en un instrumento de muestreo.

6. Se puede construir un instrumento simple de muestreo de agua, de la siguiente manera:

(a) Elija una botella de boca estrecha, preferiblemente de vidrio, cuya capacidad no supere los 500 ml.

(b) Consiga un buen tapón, que se ajuste perfectamente a la boca de la botella.

(c) Fije un peso a la parte inferior de la botella, que la ayude a hundirse fácilmente en el agua. Puede ser una piedra o un trozo pesado de metal.

(d) Ate un trozo de cuerda al cuello de la botella, que sea más largo que la profundidad máxima de agua que quiere muestrear.

Nota: en lugar de un trozo de cuerda, se pueden utilizar dos trozos, uno fijado a la botella y el otro a la parte superior del tapón.

(e) Fije fuertemente el tapón al mismo trozo de cuerda, justo por encima de la boca de la botella, a una distancia que sea igual al menos al doble de la longitud del tapón.

(f) Marque la cuerda con ayuda de algunos nudos espaciados a intervalos regulares de 20 a 50 cm, para saber a qué profundidad se abre la boca de la botella, para obtener la muestra.

Sencillo muestreador de agua hecho con una botella de 250 ml, un tapón bien apretado y un peso que cuelga del fondo de la botella

7. También es posible fijar la botella a un soporte de madera con una faja o cinta de caucho, atando, por ejemplo, una cuerda a la parte superior del tapón, como muestra la ilustración.

Puede construir un soporte de madera con un mango que permite sumergir la botella en el agua

8. Para obtener una muestra de agua a una cierta profundidad proceda de la siguiente manera:

(a) Coloque firmemente el tapón en la boca de la botella, cerrándola.

(b) Haga descender la botella en el agua hasta la profundidad deseada.

(c) Con un golpe seco de la cuerda quite el tapón y abra la botella que comienza a llenarse mientras las burbujas de aire aparecen en la superficie del estanque.

(d) Cuando dejan de aparecer las burbujas de aire, con cuidado levante la botella llena de agua.

(e) Mida inmediatamente la temperatura del agua (ver Sección 24) y sus características químicas.

2.2 Reacción química del agua (pH)

¿Qué es el pH?

1. El agua puede ser ácida, alcalina o neutra. Según cual sea el caso, el agua reacciona de diferente modo con las sustancias disueltas que contiene. De la misma manera, afecta de diversa manera a los vegetales y animales que viven en ella. La medida de la acidez o alcalinidad del agua se expresa como el valor del pH. Los valores de pH varían de 0 a 14, un pH 7 indica que el agua es neutra. Los valores inferiores a 7 indican acidez y los superiores, alcalinidad (ver Sección 41 del manual 6, Suelo y piscicultura de agua dulce).

Medición del pH

2. Se obtiene una muestra de agua utilizando alguno de los métodos descritos en la sección precedente. Para medir el pH del agua, se pueden utilizar los mismos métodos e instrumentos que se usan para medir el pH del suelo.

(a) Papel indicador de pH: una delgada franja de papel (tal como el papel de tornasol tratado químicamente) se sumerge parcialmente en el agua que se quiere analizar. El color del papel cambia y el tono que adquiere se compara con los que aparecen en un muestrario de colores, lo que indica el valor del pH según el color obtenido. Es posible comprar el papel de tornasol en algunas farmacias, gastando poco dinero.

(b) Comparador de color: existen kits baratos de análisis de agua que se pueden comprar en negocios de productos químicos. En general estos equipos consisten en un cierto número de indicadores líquidos. Basta agregar unas pocas gotas de estos indicadores a una pequeña muestra de agua y comparar el nuevo color de la solución con una gama de colores tipo que trae el equipo.		Colorímetro
(c) Medidor de pH: este tipo de instrumento constituye el medio más fácil para determinar el pH del agua, incluso en el campo, pero es relativamente caro. El valor de pH se lee directamente en el medidor, después de haber colocado los electrodos de vidrio en la muestra de agua o directamente en la columna de agua del estanque. Dichos electrodos son muy frágiles y se los debe proteger cuidadosamente durante el transporte. Los instrumentos de medición de pH se deben calibrar con precisión y a intervalos regulares, utilizando soluciones de pH conocido. Nota: debido a que el pH varía en los estanques durante el día (ver más adelante), la medición se debe realizar con un horario regular, preferiblemente al amanecer. Es mejor medir el pH a intervalos regulares de dos o tres horas, desde la salida del sol hasta que el sol se pone, lo que da una medida bastante precisa de la variación de pH durante el día.		Medidor de pH

Selección del valor de pH del agua

3. La producción de peces puede verse considerablemente afectada por un pH demasiado bajo o demasiado alto. Los valores extremos de pH pueden incluso matar a los peces. El crecimiento de los organismos naturales que constituyen alimento para los peces, también puede verse reducido. Los valores críticos de pH varían en función de las especies de peces, del tamaño y también de otras condiciones ambientales. Por ejemplo, los peces son más sensibles a un pH alto durante la estación reproductiva y los huevos y los juveniles son más sensibles que los adultos.

4.. El agua cuyo pH varía entre 6,5 y 8,5 (al amanecer) en general es la más apropiada para la producción de peces en estanques. La mayor parte de los peces de cultivo muere en aguas con:

• pH inferior a 4,5;
• pH igual o superior a 11.

5. La reproducción de los peces se puede ver considerablemente afectada incluso en aguas cuyo pH es inferior a 5,5, mientras que un pH superior a 9 puede ser dañoso para los huevos de peces y los juveniles.

	D = Disminuye la producción de peces: hay que corregir el pH  X = Dificil que se de la reproducción Y = Dificil para las larvas y los huevos

Valores del pH durante el día y la noche

 6. El pH inicial del agua puede verse afectado por el pH del suelo (ver Sección 4.1 y 4.2, manual 6, Suelo y piscicultura de agua dulce). De todos modos, el pH del agua de un estanque varía a lo largo del día en buena medida como resultado de la fotosíntesis, y durante la noche a causa de la respiración.

(a) Al amanecer, el pH es más bajo.

(b) La fotosíntesis aumenta a medida que aumenta la intensidad de la luz. Las plantas extraen del agua una cantidad siempre mayor de dióxido de carbono y ocasionan un aumento del pH.

(c) El pH alcanza su valor máximo al final de la tarde.

(d) La intensidad de la luz comienza a disminuir, lo que reduce la fotosíntesis. Cada vez menos dióxido de carbono se extrae del agua; mientras que la respiración añade dióxido de carbono al agua, y el pH comienza a disminuir. (e) Al atardecer, la fotosíntesis se detiene, pero la respiración continúa durante la noche. Cada vez se produce más dióxido de carbono y el pH sigue disminuyendo hasta el amanecer, cuando alcanza el mínimo. (f) Al día siguiente, recomienza esta fluctuación cíclica.

Fluctuación del pH

7. La fluctuación del pH varía en intensidad. Cuando el estanque es más productivo, el agua más rica en micro organismos vegetales (fitoplancton) se produce una mayor respiración animal y vegetal y es más intensa la fluctuación diaria de pH. En esas condiciones, es común un valor de 9,5 de pH, al final de la tarde.

Modificación de un pH demasiado bajo o demasiado alto

8. Como se puede ver más adelante en el presente manual, es posible corregir el agua de un estanque cuyo pH no favorece una buena producción de peces.

(a) Si el pH es inferior a 6,5 al amanecer, se puede utilizar cal (ver Capítulo 5) y fertilizantes alcalinos (ver Sección 6.1).

(b) Si el pH es superior a 8,5 al amanecer, se pueden usar fertilizantes ácidos (ver Sección 6.1).

2.3 Turbidez y transparencia del agua
1. Como ya se ha visto antes, el agua de un estanque contiene partículas en suspensión de diferentes tipos. La turbidez del agua se debe a la presencia de tales partículas suspendidas en cantidades variables: (a) La turbidez mineral se debe a un alto contenido de limo y/o arcilla, lo que da al agua un color marrón claro y algunas veces, rojizo. Esto puede ocurrir porque el agua que llega es turbia o porque algunos peces que se alimentan en el fondo, como la carpa común, remueven el fango que se encuentra en la parte inferior del estanque. (b) La turbidez debida al plancton se produce por un alto contenido de diminutos animales y vegetales, que dan al agua distintos tonos de marrón, verde, verde azulado o marrón amarillento, dependiendo de la especie de plancton dominante. (c) La turbidez húmica se debe a la presencia de humus (ver Sección 1.6), Suelo y piscicultura de agua dulce) que da al agua un color marrón oscuro. Su origen en general está en el agua que entre en el estanque, aunque puede ser causado por un exceso de materia orgánica dentro del estanque.		Con un 10% de turbidez la luz llega al fondo del estanque
Efecto de la turbidez en los estanques de cría
2. La turbidez mineral y la húmica reducen la cantidad de luz que penetra en el agua. En aguas muy turbias, la luz penetra solamente a una corta distancia y la fotosíntesis se reduce. La producción de oxígeno durante el día es relativamente baja. Por lo tanto el crecimiento de los peces y de los organismos naturales que constituyen su alimento natural, se ve seriamente afectado. 3. Además, una turbidez mineral elevada puede tener una incidencia directa sobre los peces afectando su aparato respiratorio, reduciendo la tasa de crecimiento o impidiendo su reproducción. De la misma manera, puede dañar a los diminutos animales llamados cladóceros y copépodos (zooplancton), que constituyen un importante alimento para los juveniles (ver Sección 10.1, Gestión 21/2).		Con un 40% de turbidez la luz no llega al fondo del estanque

Medición de la turbidez
4. La turbidez del agua de un estanque oscila entre casi cero y una turbidez muy elevada, dependiendo de la cantidad de partículas en suspensión. El método utilizado para medirla varía según el tipo considerado. 5. Si se trata de turbidez mineral (agua color marrón), se requiere la ayuda de un laboratorio para determinar el peso de las materias en suspensión en un volumen de agua dado. Dicho número se llama el total de sólidos en suspensión (TSS), que habitualmente se expresa en miligramos por litro (mg/l). Cuando se muestrea, se debe tener cuidado de no remover demasiado el agua, lo que haría aumentar fácilmente el TSS. De la misma manera, no se debe extraer la muestra de la superficie, que en general es mucho menos turbia. Total de sólidos en suspensión (TSS) en el agua de un estanque TSS (mg/l) Turbidez mineral Inferior a 25 Débil 25-100 Media Superior a 100 Elevada 6. Si se trata de turbidez debida al plancton (agua verdosa), uno mismo puede estimar el nivel usando los dos sencillos métodos descritos a continuación. Esto también permiten estimar la fertilidad potencial de los estanques, a partir de lo cual se puede decidir qué método de gestión aplicar (ver también Sección 6.0).		(a) Se avanza lentamente en la parte menos profunda del estanque, tratando de no remover el fondo. Camine dentro del estanque sin remover el fondo b) Se estira un brazo y se lo sumerge verticalmente en el agua hasta que la manodesaparezca de la vista. (c) Se observa hasta donde se ha sumergido el brazo si el nivel está bien por debajo del codo, la turbidez debida al plancton es muy elevada; si el nivel está más o menos en el codo, la turbidez es alta; si el nivel está bien por encima del codo, la turbidez es baja.
Medición de la turbidez debida al plancton, con el brazo
7. Se trata de un método muy simple que no requiere ningún equipo especial. Se procede de la siguiente manera:		Sumerja el brazo en agua hasta que deje de ver la mano

Medición de la turbidez con el disco de Secchi
8. El disco de Secchi es un dispositivo muy sencillo que se puede usar para obtener una mejor estimación de la turbidez. Es especialmente útil en los estanques de color verde para estimar la turbidez debida al plancton. Tal medición se llama la transparencia del disco de Secchi. 9. Es fácil construir artesanalmente un disco de Secchi, procediendo de la siguiente manera: (a) Se recorta un disco de unos 25 cm de diámetro de un pedazo de madera o metal, por ejemplo una lata de conserva abierta y aplanada. (b) En la superficie se trazan dos líneas perpendiculares para marcar los cuatro cuartos. Se pintan éstos con pintura blanca y negra; la pintura debe ser mate para evitar los reflejos. (c) Se perfora un pequeño hueco en el centro del disco. Se hace pasar por el hueco un hiloo un trozo de cuerda de 1 a 1,5 m de largo. (d) Se fija por debajo del disco un peso pequeño, tal como un tornillo grande o una piedra. (e) Se fija el disco al extremo de la cuerda que tiene el peso, anudando la cuerda con ayuda de una pieza pequeña de metal o de madera, por encima de la superficie del disco. (f) Se marca el resto de la cuerda con nudos o con hilos de colores bien atados, a intervalos de 10 cm. Nota: en lugar de utilizar un hilo, se puede fijar el disco a una vara vertical graduada, de alrededor de 100 cm de largo.		Construcción de un disco de Secchi

Medición de la transparencia del disco de Secchi

10. Para medir la transparencia del disco de Secchi se procede de la siguiente manera:

(a) Haga descender el disco lentamente en el agua.

(b) Interrumpa el descenso cuando el disco desaparezca de la vista.

(c) Note en qué punto el hilo corta la superficie del agua. Ese es el punto A.

(d) Después de haber marcado el punto a lo largo del hilo en el cual el disco desaparece, bájelo un poco más y luego levántelo hasta que vuelva a aparecer. Marque ese punto B.

(e) Marque el punto C en el medio entre los puntos A y B.

(f) Mida la transparencia del agua que corresponde a la distancia entre la parte superior del disco y el punto C, contando los nudos a lo largo del hilo. Ese número indica la transparencia del disco de Secchi.

11. Para lograr mediciones confiables, tenga presente los siguientes puntos:

(a) Mida la transparencia entre las 9 de la mañana y las 15 horas, en días tranquilos.

(b) Siempre que sea posible, realice las mediciones cuando el sol es visible y no está cubierto por nubes.

(c) Mire el disco que se hunde directamente desde arriba, si es posible con el sol detrás suyo.

(d) Mantenga el disco limpio, sobre todo los dos cuadrantes blancos. Si es necesario, repinte el disco con los colores blanco y negro.

Ejemplo

Si la transparencia del disco de Secchi es:

• inferior a 40 cm, hay demasiado plancton y los peces corren peligro durante la noche cuando no hay producción de oxígeno debida a la fotosíntesis, pero en cambio la respiración del plancton consume mucho oxígeno;
• de 40 a 60 cm, la producción de peces es óptima;;
• superior a 60 cm, hay demasiado poco plancton y los peces no disponen de suficiente alimento natural.

Control de la turbidez

12. Existen varios modos de controlar la turbidez del agua, al menos parcialmente, según el tipo de turbidez presente.

(a) Para controlar la turbidez mineral, se puede utilizar

• un estanque de sedimentación (ver Sección 11.6, Construcción de estanques para la piscicultura de agua dulce, Colección FAO Capacitación, 20/2)
• un filtro de agua (ver Sección 2.9);
• materia orgánica distribuida en el estanque en una proporción de 20 kg/100 m2 (pueden ser necesarios dos o tres tratamientos);
• sulfato de aluminio o sulfato de magnesio, en una proporción de 1 a 3 kg/100 m2, llevando a cabo primero un ensayo en una superficie pequeña.

(b) Para controlar la turbidez debida al plancton, se puede utilizar:

• un filtro de agua (ver Sección 2.9);
• un encalado adecuado (ver Capítulo 5);
• una fertilización adecuada (ver Capítulo 6).

2.4 Temperatura del agua de los estanques

La importancia de la temperatura del agua para la piscicultura

1. El crecimiento y la actividad de los peces dependen de la temperatura de sus cuerpos. La temperatura del cuerpo de los peces es aproximadamente la misma que la del agua y varía con ella. Una temperatura del agua relativamente baja puede tener efectos negativos sobre los peces:

• hace que sea más lento el desarrollo de los huevos;
• reduce el crecimiento de los juveniles y de los peces de más edad;
• retrasa e incluso impide la maduración y el desove;
• disminuye la absorción de alimentos e incluso la detiene completamente;
• aumenta la vulnerabilidad a infecciones y enfermedades.

2. Las distintas especies de peces se han adaptado para crecer y reproducirse en una gama de temperatura del agua bien definida, pero el crecimiento y la reproducción óptimos se dan en una gama aun más estrecha de temperaturas. Por lo tanto, es importante, conocer bien las temperaturas del agua que existen en una granja para poder elegir las especies adecuadas y planificar la gestión en consecuencia.

3. Existen dos principales grupos de peces (ver Cuadro 1):

• los peces de agua fría, que necesitan temperaturas inferiores a 15º C para reproducirse; se desarrollan muy bien a temperaturas inferiores a 18ºC y difícilmente sobreviven mucho tiempo a temperaturas superiores a 25ºC;
• los peces de aguas cálidas, que necesitan temperaturas superiores a 15ºC para reproducirse, crecen muy bien a temperaturas que superan los 20ºC y pueden sobrevivir a temperaturas muy elevadas, superiores a 30-35ºC.

CUADRO 1  Rangos de temperatura de especies comunes de peces (en °C)  Especie Temperatura del agua del estanque peligrosa Rango de temperatura óptimo para adultos (temp. óptima) Rango de temperatura para desove Baja Alta AGUA CÁLIDA Micropterus salmoides Perca atruchada 2 35 23-30 17-20 Ictalurus punctatus Bagre de canal 5 35 25-30 16-28 Cyprinus carpio Carpa común 2 36 23-26 (25) Above 18 Ctenopharyngodon idella Carpa herbívora - 32 23-28 15-30 Hypophthalmichthys molitrix Carpa plateada - 32 23-28 15-30 Aristichtys nobilis Carpa cabezona 5 37 23-31 17-30 Carassius auratus Pez rojo 5 37 25-30 (25) Alrededor de 25 Clarias gariepinus Bagre africano - - 25-27 20-30 Tilapia aurea Tilapia áurea 9 38 27-30 20-30 Tilapia nilotica Tilapia nilótica 12 38 27-30 22-32 Clarias batrachus Bagre (Asia) 15 - 29-32 22-32 Catla catla Catla (Carpa india) 15 34 26-29 22-28 Cirrhinus mrigala Carpa mrigal 12 38 22-32 24-31 Labeo Rohita Labéo Roho 3 36 (28) 24-31 AGUA FRIA Salvelinus fontinalis Trucha de arroyo Casi 0 18 10-14 (13) 0-14 Salmo trutta Trucha marina Casi 0 20 12-15 (14) 0-15 Oncorhynchus mykiss Trucha arco iris (sinonimo Salmo gairdnieri) Casi 0 22 15-17 (16) 4-18

4. Dado que los peces necesitan de suficiente oxígeno disuelto en el agua del estanque, la temperatura del agua también incide sobre la respiración de los peces. Tal como se ve en la sección siguiente, la cantidad máxima de oxígeno disuelto presente en el agua depende de la temperatura: cuando más caliente está el agua, menos oxígeno disuelto puede contener. Por esa razón, si el estanque se calienta demasiado, los peces se pueden quedar sin oxígeno.

5. Los peces se han adaptado a tal situación viviendo en aguas que les ofrecen suficiente oxígeno, por lo tanto:

• las truchas que requieren mucho oxígeno, viven mejor en aguas frías; y
• la carpa común y las tilapias, que necesitan menos oxígeno y no toleran el agua fría, viven mejor en aguas cálidas.

6. La temperatura del agua también afecta a otros organismos acuáticos presentes en el estanque, como el plancton, los vegetales y los animales. Los peces del estanque pueden depender de estos organismos porque los consumen como alimento o por el oxígeno que producen por fotosíntesis.

7. La temperatura también afecta la densidad* del agua. La densidad del agua dulce alcanza el máximo a 4ºC y disminuye a temperaturas más altas o más bajas, tal como se ve en el gráfico siguiente. Tales variaciones tienen consecuencias importantes para los estanques (ver párrafos sucesivos).

Efecto de temperatura en la densidad del agua pura

(a) El agua se hace más ligera a medida que su temperatura desciende por debajo de los 4ºC; es la razón por la cual el hielo que se forma a 0ºC flota en la superficie del estanque mientras que el agua por debajo, está más caliente.

(b) El agua también se hace más ligera a medida que se calienta por encima de 4ºC; y eso hace que el agua más caliente se encuentre siempre en la superficie y la más fría en el fondo del estanque.

(c) Durante los períodos prolongados de clima cálido, las aguas superficiales más calientes y ligeras tienden a formar una capa separada de las aguas del fondo, más frías y pesadas; el agua del estanque se estratifica en capas distintas.

(d) En los estanques profundos, tales como los estanques de represas, dicha estratificación puede permanecer durante un largo período.

8. . El agua de un estanque forma entonces tres capas diferentes:

• la superior, más cálida y ligera epilimnio, en la cual la temperatura es relativamente homogénea en toda la capa; el agua se mezcla bien por acción del viento, la fotosíntesis es normalmente activa y los niveles de oxígeno son satisfactorios;
• la termoclina, en la cual la temperatura disminuye y la densidad aumenta rápidamente, formando una especie de barrera que separa el agua del estanque en dos partes distintas;
• la capa inferior hipolimnio, la más fría y densa, en la cual la temperatura del agua también se mantiene relativamente homogénea en toda la capa. El agua no puede ser mezclada por el viento; en ausencia de luz y de fotosíntesis, el oxígeno disuelto disminuye progresivamente; la mayor parte de dicho oxígeno es absorbida por los procesos de descomposición (ver Sección 2.0). El oxígeno puede incluso desaparecer completamente en el agua que se encuentra en el fondo del estanque, lo que hace que la vida de los peces y de muchos otros vegetales y animales sea imposible en esa zona. Como dicha área está separada del agua de la superficie, el abono o los alimentos que caen al fondo no pueden ser aprovechados por los peces o el plancton.

9. Durante los períodos de clima más frío, las lluvias frías intensas y los vientos fuertes pueden provocar la ruptura de la estratificación del agua. El conjunto de la masa de agua se mezcla, las aguas más frías y pobres de oxígeno del fondo llegan a la superficie, provocando a veces la muerte de los peces. En algunos casos, los nutrientes y los alimentos arrastrados por las aguas del fondo también pueden causar un crecimiento excesivo del plancton.

Estratificación térmica del agua en estanques profundos

Medición de la temperatura del agua
10. Para medir la temperatura del agua se necesita un termómetro simple, graduado en grados Celsio (ºC) o centígrados. Tales termómetros son muy frágiles por lo que es conveniente transportarlos dentro de un estuche protector. Se puede fabricar uno fácilmente con un trozo de bambú dentro del cual se coloca un poco de algodón. 11.Para medir la temperatura del agua de superficie, por ejemplo en la toma de agua de un canal de alimentación, o cerca del drenaje en el estanque mismo, se procede de la siguiente manera:     (a) Se coloca el bulbo del termómetro bajo el agua, a una profundidad aproximada de 15 a 20 cm.     (b) Se espera un corto período de tiempo hasta que la columna se estabiliza.     (c) Sin levantar el termómetro del agua, se lee la temperatura.     (d) Se anota dicha temperatura en el cuaderno en el cual se registran los datos (ver Capítulo 16, Gestión 21/2). Nota: se puede usar el mismo método con un cubo lleno de agua, pero se debe medir la temperatura inmediatamente después de haber recogido el agua. 12. Si se debe medir la temperatura del agua muy a menudo, es preferible atar una botella de muestreo a una vara y colocar el bulbo del termómetro dentro de la botella, como se ve en la ilustración. Se lee la temperatura inmediatamente después de haber llenado la botella con el agua de superficie. 13. Para medir la temperatura del agua a una profundidad mayor, por ejemplo en el fondo del estanque, cerca del drenaje, se requiere una botella de muestreo mejor que la descrita antes (ver Sección 2.1). Luego se procede de la siguiente manera:     (a) Se coloca el termómetro en la botella.     (b) Después de algunos segundos, se lee la temperatura del agua.     (c) Se anota en el cuaderno de campo.

14. Cuando se requiere seguir de cerca los cambios de temperatura en un estanque para un correcto manejo de algunas partes del ciclo de cultivo, por ejemplo la reproducción de los peces (ver manual 21/2, Gestión, Sección 9.0), la alimentación complementaria (ver Sección 103, Gestión 21/2) o la protección de las poblaciones contra el frío, es aconsejable medir la temperatura del agua dos veces por día. El mejor momento para hacerlo es poco después de la salida del sol, cuando la temperatura del aire está cerca de su valor mínimoy poco después de mediodía, cuando la temperatura del aire está cerca de su valor máximo (ver gráfico a continuación).

15. Es posible calcular la temperatura diaria media del agua y anotar las fluctuaciones térmicas en un cuadro, tal como se indica en los párrafos 20 a 22 más abajo.

Fluctuación diaria de la temperatura del aire

Ejemplo Temperatura superficial del agua del estanque 8 (ºC) Fecha 06.30 horas 13.00 horas 11.02.88 25.2 27.0 12.02.88 24.8 26.4 13.02-88 24.3 25.8 14.02.88 23.6 25.1 15.02.88 22.4 24.1

Termómetro de máxima y mínima

Registro de las temperaturas mínimas y máximas del agua

16. Si se dispone un termómetro de máxima y mínima, basta medir la temperatura del agua una vez por día para obtener las dos temperaturas, mínima y máxima.

17.En primer lugar, fije el termómetro en el estanque, en un sitio que sea de fácil alcance. Puede ser:

• clavando una vara de madera en el fondo del estanque, ligeramente inclinada en relación a la vertical, alcanzable desde la estructura de drenaje (la parte superior de la vara debe estar por encima del agua);
• fijando un clavo cerca de la parte superior de la vara y sujetando el termómetro de ese clavo con una cuerda;
• colocando el termómetro alrededor de 50 cm por debajo de la superficie del agua, a una distancia razonable de la vara de madera.

18. Para registrar las temperaturas diarias extremas, proceda de la siguiente manera:

(a) Cada mañana, en algún momento entre las 8 y las 10 horas, se saca el termómetro del agua, sirviéndose de la cuerda.

(b) En la parte inferior del indicador metálico de mínima, se lee la temperatura mínima del agua, registrada desde antes del amanecer de esa misma mañana. Se anota la cifra que corresponde a la temperatura mínima de ese día.

(c) En la parte inferior del indicador metálico de máxima, se lee la temperatura máxima del agua, registrada después del mediodía del día anterior. Se anota esta cifra que corresponde a la temperatura máxima del día anterior.

(d) Usando el imán que se entrega junto con el termómetro, se hacen deslizar hacia abajo los dos indicadores metálicos, hasta que toquen la columna de mercurio.

(e) Se vuelve a colocar el termómetro en el agua.

Nota: también es posible medir la temperatura a la tarde. En ese caso las temperaturas mínimas y máximas corresponden ambas a ese mismo día. Si en la granja existen varios estanques más o menos del mismo tamaño y profundidad, alimentados con el mismo suministro de agua, es suficiente medir las temperaturas máximas y mínimas en un solo estanque.

19. Es posible calcular la temperatura diaria media del agua e ilustrar las fluctuaciones terminales en un gráfico, tal como se explica más adelante.

Nota: en un estanque poco profundo, de menos de 1 m de profundidad, es suficiente medir la temperatura del agua de superficie. En un estanque cuya profundidad es superior a 1,5 m, es preferible medir también la temperatura cerca del fondo.

Cálculo de la temperatura diaria media del agua de un estanque
20. Se trata de un cálculo muy simple: (a) Para cada día, se suman la temperatura mínima y la temperatura máxima. (b) b) Se divide esa cifra por dos para obtener la temperatura media de cada día.		Temperaturas medias del agua de superficie registradas en el Estanque 8 (ºC) (ver también el ejemplo precedente) Fecha Mínima Máxima Media diaria1 10.02.88 - 27.5 - 11.02.88 25.2 27.0 26.1 12.02.88 24.8 26.4 25.6 13.02.88 24.3 25.8 25.1 14.02.88 23.6 25.1 24.4 15.02.88 22.4 24.1 23.3 ... ... ... ...  1 La media diaria se calcula como la suma de las temperaturas máxima y mínima, dividida por dos

21. Este método permite una buena estimación de las temperaturas en las cuales viven los peces.

Nota: en el caso de un estanque más profundo, también se debe medir la temperatura del agua cerca del fondo, o sea que es necesario calcular dos temperaturas medias:

• la media de la temperatura de superficie, tal como se explica arriba; y
• la media de la temperatura del fondo, a partir de las temperaturas mínimas y máximas registradas cerca del fondo.

22. La media global del agua del estanque se estima dividiendo por dos la suma de las temperaturas medias del agua de superficie y del fondo.

Cómo mostrar en un gráfico las fluctuaciones de la temperatura del agua

23. Para orientar la gestión de los estanques se pueden mostrar en un gráfico las variaciones de temperaturas diarias del agua, durante un período de tiempo dado. Se procede de la siguiente manera:

(a) Se requiere una hoja de papel milimetrado.

(b) Sobre el eje horizontal se indica la escala de tiempo, ajustada en relación a la duración del período. Se escriben las fechas exactas para evitar cualquier error.

(c) Sobre el eje vertical, se indica la escala de temperaturas del agua, ajustada en relación a la gama de temperaturas previstas y se escriben los valores de las temperaturas (ºC).

(d) Se transcriben con regularidad en el gráfico los valores de temperatura anotados en el cuaderno de campo. Por ejemplo, uno puede estar interesado en evidenciar las fluctuaciones de:

• las temperaturas mínimas del agua, en la parte inferior del gráfico;
• las temperaturas máximas del agua, en la parte superior del gráfico;
• las temperaturas medias del agua, en el medio del gráfico.

24. Cuando toda la información está volcada en un gráfico, se puede fácilmente seguir los cambios de la temperatura del agua que afectan a los peces.

Variaciones diarias de la temperatura del agua

Manejo de la temperatura del agua de un estanque

25. Es posible tomar algunas medidas para mejorar, dentro de ciertos límites, la temperatura del agua en los estanques de peces. Pero es importante recordar que:

• cuanto más grande es el estanque, más estable es la temperatura media del agua; por lo tanto solo en los estanques muy pequeños de unos pocos centenares de metros cuadrados, las condiciones de temperatura pueden cambiar rápidamente, por ejemplo, durante una tormenta o debido a un viento fuerte y frió;
• cuanto más pequeño es el estanque, más fácil es modificar la temperatura media del agua mediante un manejo apropiado.

26.Si se quiere aumentar la temperatura media del agua de un estanque, por ejemplo previendo el desove precoz de peces de agua cálida, un período de crecimiento prolongado o la supervivencia durante los meses invernales, se pueden adoptar algunas medidas:

(a) Se disponen plantas formando un cerco, perpendicular a la dirección de los vientos fríos (ver Sección 4.2).

(b) Para aprovechar el tiempo soleado, se construyen estanques poco profundos que se calientan más rápidamente.

(c) Si el agua de alimentación es fría, se calienta utilizando un estanque de calentamiento poco profundo, colocado justo delante del estanque principal.

(d) Para invernar durante la estación fría, se construyen estanques más profundos, que son menos sensibles a las variaciones meteorológicas repentinas. Si se forma hielo en la superficie del estanque, el agua del fondo se mantiene más cálida, alrededor de los 4ºC, temperatura a la cual la densidad del agua es alta (ver párrafo 7).

(e) e) Si se dispone de una alimentación de agua más caliente, se drena el agua más fría del fondo del estanque utilizando un desaguadero “monje”, tal como se explica en un volumen precedente (ver manual 20/2, Construcción de estanques, Sección 10.10).

27. Si se quiere disminuir la temperatura media del agua del estanque, por ejemplo para mejorar el tenor global de oxígeno disuelto o disminuir el efecto de las altas temperaturas, es preferible aumentar el flujo de entrada de agua más fría:

• en estanques poco profundos, evacuando las aguas superficiales más calientes;
• en los estanques más profundos y estratificados, evacuando las aguas del hipolimnio más pobres en oxígeno. En este caso, mientras se lleva a cabo la operación, se debe procurar no mezclar las capas.

Más grandes los estanques, más estable la temperatura media del agua

En estanques pequeños la temperatura del agua puede cambiar rapidamente

2.5 Oxígeno disuelto en un estanque de peces

1. El gas más importante disuelto en el agua es el oxígeno (O₂). Como ya se ha visto, el oxígeno disuelto (OD) es esencial para la respiración de la mayoría de los organismos vivientes. El oxígeno es también necesario para la desagregación de la materia orgánica muerta durante el proceso llamado descomposición.

Origen del oxígeno disuelto

2. El oxígeno disuelto en el agua proviene de dos fuentes:

• el oxígeno atmosférico;
• la fotosíntesis.

3. El oxígeno atmosférico en contacto con el agua es una fuente ilimitada de oxígeno; lamentablemente su incorporación al agua, su difusión y su posterior disolución, constituyen un proceso muy lento. Al final de esta sección se ve cómo mejorar dicho proceso usando aireadores.

4. . La principal fuente de oxígeno disuelto en los estanques es la fotosíntesis (ver Sección 2.0). Se debe tener presente que este proceso depende de la cantidad de luz de la cual pueden disponer los vegetales. Por lo tanto:

• la producción de oxígeno disminuye durante los días nublados;
• se detiene completamente durante la noche;
• disminuye progresivamente a medida que aumenta la profundidad del agua y la luminosidad decrece, la razón di dicha disminución depende de la turbidez del agua ((ver Sección 2.3).

Medición del contenido de OD en el agua

5. Es posible medir la cantidad de oxígeno disuelto en el agua con métodos químicos o con métodos eléctricos.

Kit de análisis del oxígeno disuelto (químico)

6. Los métodos químicos en general requieren de un kit sencillo que se puede comprar en el comercio especializado. El equipo contiene todos los productos químicos y el material necesario para determinar el contenido de OD con una precisión suficiente para el manejo de un estanque. Es necesario seguir estrictamente las instrucciones. Las mediciones se efectúan en una pequeña muestra de agua recogida con la botella de muestreo descrita anteriormente.

7. Los métodos eléctricos utilizan un medidor de oxígeno, un aparato bastante costoso que se puede adquirir en el comercio especializado. Presenta la ventaja de poder medir el tenor de OD directamente en el agua, a cualquier profundidad. El valor del OD se lee directamente en una escala. Las instrucciones deben ser seguidas estrictamente. Se debe ser muy cuidadoso en la calibración del aparato en forma regular, para que mantenga la precisión.

Recuerde: cuando se mide el contenido de OD, se debe al mismo tiempo medir la temperatura del agua, para poder establecer una relación entre el tenor de OD y la temperatura.

8. El momento más adecuado para medir el OD depende del propósito de la medición.

(a) Si se prevé medir el OD en forma regular como parte de un programa de seguimiento de rutina de la granja piscícola (ver Capítulo 16, Gestión 21/2), es preferible hacerlo dos veces en un mismo día:

• justo antes del amanecer, cuando el OD se encuentra en el mínimo;
• algunas horas más tarde.

(b) Durante las estaciones en las cuales el OD puede ser insuficiente, si se quiere prever la disminución del contenido de OD durante la noche, también es necesario llevar a cabo dos mediciones:

• justo antes de la puesta del sol;
• algunas horas más tarde.

Se utiliza el método descrito más adelante.

(c) Si a partir de las observaciones efectuadas, se sospecha que puede haber escasez de OD, se lo puede medir inmediatamente para tener la confirmación y adoptar alguna medida correctiva.

Determinación del contenido promedio de OD en el agua de un estanque

9. Para estimar el contenido promedio de OD en el agua de un estanque poco profundo, en un momento dado, se deben recoger varias muestras de agua.

10. El modo más simple (pero menos preciso) es obtener las muestras en una sola estación, pero a diferentes profundidades, como se indica a continuación.

(a) Elija la estación de muestreo en el extremo más profundo del estanque, en un sitio algo alejado de los diques, por ejemplo delante de un desaguadero ‘monje’.

(b) Recoja una primera muestra más o menos a 30 cm por debajo de la superficie del agua y mida el contenido de OD = A.

(c) Recoja una segunda muestra a una profundidad = 0,50 x la profundidad total y mida el contenido de OD = B.

(d) Tome otra muestra a una profundidad = 0,80 x la profundidad total y mida el contenido de OD = C.

(e) Calcule el contenido medio de OD del agua del estanque como: X = (A + B + C) ÷ 3.

11. Para obtener resultados más precisos, proceda como se acaba de indicar, pero use dos estaciones: una en el medio del estanque, para obtener un primer valor medio de OD = X1; otra en el extremo más profundo del estanque, para obtener un segundo valor medio de OD = X2; calcule el valor medio global de OD en el agua del estanque como X = (X1 + X2) ÷ 2.

Para mayor precisión mida la concentración de OD en dos estaciones

12. No saque muestras cerca de plantas acuáticas vivas o debajo de masas densas de algas contra la orilla, dado que tales muestras no son representativas de las condiciones que existen en el resto del estanque.

No tomar muestras de agua cerca de plantas acuáticas o debajo de masas densas de algas

13. Si el estanque es grande y profundo, tal como un estanque de represa, se requiere un mayor número de muestras de agua para lograr una mejor estimación del contenido medio de OD del agua del estanque. Eventualmente, se debe:

• agregar una estación de muestreo en el extremo menos profundo del estanque;
• obtener cuatro muestras en lugar de tres, en cada estación, a profundidades iguales a 0,1, 0,25, 0,50 y 0,75 veces la profundidad total en la estación; y
• calcular los promedios correspondientes.

14. En algunos casos (ver más adelante), se puede desear conocer solamente el contenido de OD de las capas superiores del estanque. En ese caso, se obtienen muestras sólo de la capa superior y se calcula el promedio como antes.

Cómo se expresa el contenido de OD del agua

15. La concentración de OD en el agua se puede expresar de varias maneras.

(a) Como el peso del oxígeno en relación al volumen de agua, por ejemplo:

• en miligramos por litro (mg/l);
• en gramos por metro cúbico (g/m³);
• en partes por millón (ppm), ó 1ppm = alrededor de 1 mg/l.

(b) Como el volumen de oxígeno en relación al volumen de agua, en general como milímetros por litro (ml/l) donde 1 ml/l = 0,7 mg/l.

(c) Como el valor de saturación del oxígeno, el porcentaje de la máxima cantidad de oxígeno que el agua puede contener a una temperatura determinada (ver párrafo 19 de este capítulo).

Ejemplo

Una muestra de agua a 30º C tiene un contenido de OD = 6 mg/l. Se puede expresar ese tenor en otras unidades, tales como:

• 6 mg/l es más o menos igual a 6 ppm;
• 6 mg/l ÷ 0,7 = 8,6 ml/l;
• a 30º C, el contenido de OD a 100 por ciento de saturación es de 7,54 mg/l. El porcentaje de saturación de oxígeno de esa muestra es entonces igual a (6mg/l ÷ 7,54 mg/l) x 100 = 79,6 por ciento.

16. En una granja piscícola semintensiva, el tener de OD en el agua habitualmente se expresa en mg/l o en porcentaje de saturación.

Determinación de la cantidad de oxígeno que el agua puede contener

17. Como sucede con todos los otros gases, la cantidad máxima de oxígeno que el agua puede contener, la solubilidad del oxígeno en el agua, depende de tres factores:

(a) Temperatura: cuanto más caliente está el agua menos oxígeno puede contener.

(b) Presión atmosférica: cuanto más baja es la presión, menos oxígeno puede contener el agua, y por lo tanto:

• si aumenta la altitud, el agua puede contener menos oxígeno;
• la solubilidad del oxígeno disminuye en períodos de presión atmosférica baja, por ejemplo cuando hay tormentas;
• la solubilidad del oxígeno aumenta con la profundidad del agua.

(c) Salinidad: cuando el agua es más salina, menos oxígeno puede contener.

18. La cantidad máxima de oxígeno que una masa de agua dada puede normalmente contener se llama valor del 100 por ciento de saturación. En ciertas condiciones, puede ocurrir que el valor de saturación del agua de un estanque sea superior al 100 por ciento. En ese caso se dice que existe sobresaturación de oxígeno en el agua, fenómeno que se puede producir, por ejemplo, en las primeras horas de la tarde cuando la fotosíntesis es muy activa.

19. Algunos valores de 100 por ciento de saturación (mg/l) de oxígeno en agua, a diferentes temperaturas, altitudes, profundidad del agua y salinidad, se presentan en la siguiente tabla que muestra las variaciones del contenido de OD que se pueden verificar en distintas condiciones.

Variación de la saturación de oxígeno en función de la temperatura del agua Temperatura del agua (°C) OD 100% saturación1 (mg/l) 0 14.60 2 13.81 4 13.09 6 12.44 8 11.83 10 11.28 12 10.77 14 10.29 16 9.86 18 9.45 20 9.08 22 8.73 24 8.40 26 8.09 28 7.81 30 7.54 32 7.29 34 7.05 1 Agua dulce, a nivel del mar

Variación de la saturación de oxígeno en función de la altitud y la profundidad del agua1
Altitud (m) Temperatura del agua 20° C 30° C 0 9.08 7.54 300 8.76 7.27 600 8.46 7.01 900 8.16 6.77 1200 7.88 6.53 1500 7.61 6.29 1800 7.34 6.07 2100 7.08 5.85 1 Valores de 100 por ciento de saturación para agua dulce, en mg/l		Profundidad del agua (m) Temperatura del agua 20°C (al nivel del mar) 0 9.08 0.5 9.53 1.0 9.98 1.5 10.43 2.0 10.87 2.5 11.32 3.0 11.77 3.5 12.22 1 Valores de 100 por ciento de saturación para agua dulce, en mg/l

Variación de la saturación de oxígeno en función de la salinidad del agua (mg/l) Salinidad del agua(ppm) Temperatura del agua 20° C 30° C 0 9.08 7.54 5 8.81 7.33 10 8.56 7.14 15 8.31 6.94 20 8.07 6.75  1 Valores de 100 por ciento de saturación, en el nivel del mar

Ejemplo

Si el contenido de OD del agua de superficie es igual a 8,2 mg/l en un estanque de agua dulce situado a 300 m de altitud y si la temperatura del agua es de 30º C, se puede ver en la tabla (Variación de la saturación de oxígeno en función de la altitud y la profundidad del agua), en la parte superior de la tercera columna, que el contenido al 100 por ciento de saturación es de 7,27 mg/l. El porcentaje de saturación de oxígeno del agua es entonces igual a (8,2 mg/l ÷ 7,27 mg/l) x 100 = 112,8 por ciento, lo que significa que el agua está sobresaturada de oxígeno.

Utilización de un gráfico para determinar los valores de saturación de oxígeno
20. A menudo es más fácil utilizar el método gráfico que se ilustra a continuación, que permite una estimación rápida del porcentaje de saturación de oxígeno, suficientemente precisa para el manejo de un estanque de agua dulce. Se procede de la siguiente manera: (a) Mida el contenido de OD en el agua, en mg/l. (b) Corrija ese valor teniendo en cuenta la altitud, multiplicándolo por el factor de corrección adecuado para obtener el valor de OD al nivel del mar. Use la siguiente tabla: (c) Introduzca ese valor de OD a nivel del mar en la línea horizontal inferior del gráfico, y determine el punto A. (d) En la línea horizontal superior del gráfico, determine el punto B correspondiente a la temperatura dada del agua (°C). (e) Con la ayuda de una regla, una el punto A con el punto B para obtener el punto C sobre la línea oblicua. (f) En el punto C, lea el porcentaje de saturación de OD. Nota: Si puede, haga una copia del gráfico original para que pueda usarlo de nuevo.		Altitud (m) Factor de corrección 0 1.00 100 1.01 200 1.02 300 1.04 400 1.05 500 1.06 600 1.07 700 1.09 800 1.10 900 1.11 1000 1.12 1100 1.14 1200 1.15 1300 1.17 1400 1.18 1500 1.19 1600 1.21 1700 1.22 1800 1.24 1900 1.25

21. Recuerde: si el porcentaje de saturación es superior a 100, existe una sobresaturación de oxígeno en el agua.

Ejemplo

Se ha medido el contenido de OD = 5,4 mg/l en un estanque poco profundo situado a una altitud de 275 m sobre el nivel del mar, y la temperatura del agua es de 28.3°C. Determine el porcentaje de saturación de OD de la siguiente manera:

• para una altitud = 275 m, el factor de corrección es aproximadamente 1,03;;
• el contenido de OD al nivel del mar entonces es 5,4 mg/l x 1,03 = 5,56 mg/l;
• determine el punto A = 5,6 mg/l en la línea A;
• determine el punto B = 28.3°C en la línea B;
• con una regla determine el punto C = 71 por ciento.

Gráfico 1  Gráfico para la determinación de los valores de saturación del oxígeno en agua dulce a nivel del mar

Concentración de oxígeno disuelto que necesitan los peces

22. Las necesidades de oxígeno de los peces están determinadas por tres factores básicos:

• la especie de peces;
• el tamaño de los peces; y
• la temperatura del agua.

23. También pueden existir otras variaciones debidas a factores fisiológicos tales como la actividad, la alimentación y la digestión, la madurez sexual y el desove.

Requerimiento de OD en las distintas etapas de la vida (mg/l o porcentaje de valores de saturación) Especies de peces Huevos y juveniles Adultos Contenido mínimo de OD Contenido preferido de OD al menos igual a: Trucha Cerca de 100% 5 mg/l (50%) 8 mg/l or 70% Carpa común Al menos 70% 3 mg/l (30%) 5 mg/l or 50% Tilapia Al menos 70% 2 mg/l 4 mg/l or 50% Bagre africano Al menos 90% 1 mg/l o menos (respiración aérea) 3 mg/l or 35%

24. Como ya se ha visto (ver Sección 24 y Cuadro 1), los peces de agua fría necesitan niveles más altos de oxígeno que los peces de aguas cálidas. Peces como el bagre, que están acostumbrados a vivir en cuerpos de agua de circulación lenta, pueden soportar niveles menores de oxígeno que los peces habituados a aguas con mucho movimiento. En algunas especies en particular, los peces jóvenes necesitan niveles más altos de oxígeno que los adultos. En aguas de temperaturas más elevadas, los peces consumen más oxígeno para respirar. Este factor puede ser muy importante, porque cuando la temperatura aumenta, el agua contiene menos oxígeno (ver la primera tabla después del 2.7). En los períodos en que se alimentan activamente y luego durante la digestión, los peces necesitan más oxígeno que lo habitual. Más adelante, en la Sección 14.0, Gestión 21/2, se dan otras indicaciones sobre las necesidades de OD de los peces.

La demanda de oxógeno está determinada por tres factores Especies (Tilapia nilotica, etc.)

Tamaño

Fluctuación de los valores de oxígeno

25. En los estanques piscícolas se pueden verificar dos tipos de fluctuaciones de los valores de oxígeno:

• fluctuaciones diarias, a la vez en el agua de superficie y en aguas profundas;
• fluctuaciones estacionales, observables sobre todo en estanque profundos.

26. En las aguas de superficie, las fluctuaciones diarias de los valores de OD están ligados al ciclo día-noche de 24 horas.

(a) Entre la salida y la puesta del sol, la fotosíntesis aumenta el nivel de OD. En los días claros, la producción de OD es más elevada que en los días nublados. A medida que la población del fitoplancton es más abundante, mayor es la producción de OD.

(b) Durante la noche no hay fotosíntesis y por lo tanto la respiración hace que disminuya el nivel de OD, hasta el momento de la salida del sol. Cuanto mayor es la población de fitoplancton, más rápidamente disminuye el OD.

Contenido de OD en la superficie del agua de un estanque somero durante un ciclo de 24 horas (temperatura del agua de 28 a 33ºC)

27. En los estanque muy ricos, el agua de la superficie puede estar sobresaturada al mediodía. De todos modos, como la respiración también es muy intensa, es posible que quede muy poco oxígeno hacia el final de la noche. Los peces pueden morir si no se corrigen tales condiciones.

28. En aguas más profundas, la fluctuación diaria del contenido de OD está ligada a la turbidez debida al plancton: cuanto mayor es la turbidez, menor es la cantidad de luz que penetra profundamente en el agua y menor es la producción de OD debida a la fotosíntesis en las aguas profundas. El contenido de OD por lo tanto disminuye a media que la profundidad aumenta.

29. En los estanques muy ricos, donde hay una densa población de plancton y una alta turbidez, el contenido de OD en las capas inferiores del agua puede resultar muy bajo, incluso durante el día. Los peces se deben concentrar en la superficie del estanque para sobrevivir. En ese caso, después de la puesta del sol se deben prever problemas más graves.

30. Las fluctuaciones estacionales del contenido de OD están ligadas a la estratificación térmica del agua (ver Sección 24). A medida que la termoclina se establece y limita el intercambio entre las capas inferiores y superiores, el contenido de OD del agua del fondo disminuye, debido sobre todo a la descomposición de la materia orgánica. Solamente después que el agua del estanque se ha recambiado totalmente (turnover), el OD vuelve al fondo desde la superficie mediante una mezcla general de la masa de agua.

31. En los estanques profundos, ricos en fondos orgánicos fangosos, el agua del fondo puede registrar una carencia total de oxígeno (anoxia) durante algunas semanas, y los peces no pueden vivir en ese sitio. Más adelante, cuando se produce la mezcla total de la masa de agua, esa agua anóxica puede volver a la superficie, junto con la materia orgánica descompuesta; en ese caso muchos peces pueden morir si no se los ayuda.

Fluctuaciones diarias del contenido de OD en función de la profundidad de un estanque somero con una alta turbidez debida al plancton (temperatura del agua de 26 a 33ºC)

Caída brusca del contenido de OD del agua del estanque

32. Además de las fluctuaciones del contenido de OD apenas descritas, que ocurren con regularidad cada día o en cada estación, el contenido de OD del agua del estanque puede disminuir rápidamente debido a otras varias razones. Si ello ocurre, hay que verificar si se trata de alguna de las siguientes causas:

(a) La alimentación de agua: el agua que alimenta el estanque puede tener un contenido de OD muy bajo; es el caso del agua de un pozo o del agua profunda de un reservorio; asimismo, la respiración o la descomposición de algas aguas arriba del suministro de agua de superficie y la contaminación orgánica pueden reducir el oxígeno disuelto; el caudal de agua que entra es muy reducido. (b) b) El clima: el agua del estanque se ha estratificado (ver Sección 24) y una lluvia fria o un viento fuerte han provocado la mezcla total de la masa de agua, trayendo el agua del fondo pobre de oxígeno a la superficie; varios dias nublados o de tiempo lluvioso han reducido la producción de oxígeno por fotosíntesis; un período de dias de mucho calor ha aumentado la temperatura del agua, reducido la saturación de OD e incrementado los requerimientos de oxígeno de los peces. (c) El estanque piscícola: la turbidez debida al plancton es muy elevada y se consume demasiado oxígeno durante la noche, a causa de la respiración; existe demasiada materia orgánica en descomposición y dicho proceso consume demasiado oxígeno. (d) d) El manejo de las poblaciones de peces: hay demasiados peces en el estanque; los peces están sobrealimentados, se producen demasiados excrementos (heces), y/o los alimentos no consumidos se descomponen en el fondo.

33. Generalmente, la disminución repentina del contenido de OD se debe a una combinación de varios factores. En la mayoría de los casos, una correcta gestión puede prevenir el problema.

    Señales de bajo contenido de OD en los estanques de peces

34. Si no se dispone de un kit químico apropiado o de un medidor de oxígeno, es posible observar algunas señales que indican que no hay suficiente oxígeno en el estanque, por ejemplo:

• renacuajos que se agrupan en los bordes del estanque;
• moluscos acuáticos que suben por las plantas emergentes;
• el agua huele a huevo podrido;
• los peces no se alimentan bien o incluso dejan de alimentarse;
• los peces se asoman a la superficie del agua en un esfuerzo por respirar en la capa delgada y mejor oxigenada de la superficie, comportamiento llamado boqueo.

Predicción de la disminución de OD con el disco de Secchi

35. En la Sección 23 se ha explicado cómo medir la transparencia con la ayuda del disco de Secchi. Si el fitoplancton es la principal fuente de turbidez del estanque, se puede usar esta medida junto con otras observaciones, para prever un bajo contenido de OD. Se procede de la siguiente manera:

(a) Se mide la transparencia con la ayuda del disco de Secchi (DS).

(b) Si DS es inferior a 25 cm, el riesgo de falta de oxígeno es alto, especialmente si:

• existe una espesa cobertura de nubes durante dos o tres días seguidos;
• existe una fuerte niebla a la mañana.

(c) Si DS está comprendido entre 25 cm y 60 cm, existe un cierto riesgo de que falte el oxígeno, riesgo que disminuye a medida que DS aumenta. Se deben verificar las condiciones meteorológicas y observar regularmente las señales indicadoras descritas.

(d) Si DS es superior a 60 cm, el riesgo de que pueda verificarse una disminución brusca del oxígeno es mínima, a menos que persista el tiempo cubierto durante más de una semana.

Nota: cuando se utiliza este método, se deben tener en cuenta las otras razones que pueden determinar una rápida disminución del OD.

Predicción de la disminución de OD con mediciones del oxígeno disuelto

36. Si se dispone de un kit o de un medidor para medir el contenido de OD, se puede aplicar el método de proyección desarrollado por el profesor C.E.Boyd y sus colegas, en la Universidad de Auburn de los Estados Unidos (Transactions of the American Fisheries Society, 107: 484-92, 1978). Es un método que se puede aplicar en cualquier estanque pero resulta especialmente útil en los casos en que la turbidez del agua no se debe al fitoplancton y cuando el método del disco de Secchi no es confiable. Se procede de la siguiente manera, haciendo referencia al gráfico que aparece más adelante:

(a) Se mide el contenido medio del estanque al atardecer, por ejemplo a las 18 horas, para determinar X mg/l.

(b) Se mide nuevamente el contenido de OD dos o tres horas más tarde, por ejemplo, a las 21 horas, para determinar Y mg/l. Este valor debe ser inferior al precedente.

(c) En un papel milimetrado se indican los valores de X e Y correspondientes al contenido de OD (escala vertical) en relación al tiempo (escala horizontal).

(d) Se unen los dos puntos X e Y mediante una línea recta.

(e) Se prolonga dicha línea recta hasta tocar la escala del "tiempo" en la parte baja del gráfico. Esto permite estimar el contenido medio de OD del agua del estanque más tarde durante la noche.

37. Se puede ahora utilizar ese gráfico de acuerdo con el tipo de peces que hay en el estanque (especie, tamaño) y con el nivel de oxígeno mínimo aceptable (ver cuadro en el párrafo 2.3 de esta sección). Se dibuja una línea horizontal en el gráfico que representa el nivel mínimo soportable de OD en el estanque. Se pueden prever los siguientes resultados:

(a) Si la prolongación de la línea (tal como la línea C en el ejemplo) intersecta la línea horizontal después del amanecer, habrá suficiente OD para los peces durante la noche.

(b) Si la prolongación de la línea (tal como la línea B en el ejemplo) intersecta la línea horizontal justo antes o al amanecer pero también intersecta la línea cero-DO justo después del amanecer, es muy probable que haya suficiente DO para los peces hasta el amanecer. De todas maneras, sería prudente mejorar la oxigenación del agua (descrita más adelante), especialmente durante la última parte de la noche.

(c) Si la prolongación de la línea (tal como la línea A en el ejemplo) intersecta la línea horizontal y la línea cero-DO antes del amanecer, existe un elevado riesgo de falta de OD durante la noche. Se deben adoptar algunas medidas en forma inmediata para mejorar la oxigenación del agua.

Nota: los resultados dependen mucho de la precisión de los cálculos. Para obtener buenas muestras de agua y calcular el contenido medio de OD del agua del estanque, se debe proceder como se ha indicado en las secciones 21 a 25.

Ejemplos:

38. Durante las estaciones más difíciles y en estanques en los que se supone puede haber problemas, se puede usar el método gráfico durante un período más largo de tiempo. Esto es particularmente conveniente si se dispone de un medidor de oxígeno que ofrece mediciones rápidas y confiables de contenido de OD a cualquier profundidad. Se procede de la siguiente manera, haciendo siempre referencia a los gráficos que siguen:

(a) Se mide el contenido medio de OD del agua del estanque a la salida del sol, por ejemplo a las 6 horas, para determinar X mg/l.

(b) Se mide el contenido medio de OD del agua del estanque, a la puesta del sol, por ejemplo a las 18 horas, para determinar Y mg/l.

(c) Se prepara un gráfico con dos escalas que representan el tiempo (horizontal) y el contenido de OD (vertical) para cada estanque que se quiere observar.

(d) Se anotan las mediciones X e Y sobre el gráfico del estanque correspondiente.

(e) Se señalan también las condiciones atmosféricas.

(f ) Se repiten tales operaciones cada día durante el período que se quiere estudiar, o hasta que desaparecen los problemas de oxígeno.

39.Gracias a la observación de las fluctuaciones de contenido medio de OD y del efecto de las condiciones atmosféricas diarias, se puede prever cuando es necesario intervenir para mejorar la oxigenación del agua y evitar pérdidas en la producción de peces. En especial, se debe observar:

• la amplitud de las fluctuaciones diarias de contenido de OD;
• el contenido de OD a la salida y la puesta del sol;
• si existe una tendencia gradual de disminución del contenido de OD a la salida y la puesta del sol;
• si algunas condiciones meteorológicas especiales (lluvias fuertes o tiempo nublado) inciden en la evolución del contenido de oxígeno.

Ejemplo 1

Estanque 7: hay una tendencia al descenso del contenido de OD cuando sale el sol y cuando se pone; el contenido de OD cuando se pone el sol baja mucho; se dan grandes fluctuaciones diarias; hay demasiada fotosíntesis, y el déficit de OD puede darse en la noche desde el 16 al 18 de marzo. Serà necesario, por lo tanto, mejorar la oxigenación en forma mecánica.

Example 2

Estanque 13 : Se podría mejorar artificialmente la oxigenación durante unas pocas noches empezando por la noche del 20 de marzo y al mismo tiempo tomar medidas para promover una saludable comunidad planctónica.

Mejorar la oxigenación del agua de un estanque
40. Es posible aumentar el contenido de OD del agua de un estanque de varias maneras: directamente en el mismo estanque, gracias al diseño y a la gestión (este enfoque se discute en la parte sucesiva de esta sección); en la toma de agua del estanque, mediante estructuras simples y económicas (ver Sección 2.6); corriente arriba de la toma de agua, ya sea antes de la toma de agua principal o en un punto dado del canal de alimentación, con la ayuda de cascadas (ver Sección 2.7); si se dispone de electricidad, utilizando diferentes procedimientos mecánicos que permiten la aireación de emergencia del agua del estanque(see Section 2.8). 41. Un modo simple de asegurar un buen suministro de oxígeno atmosférico a los estanques desde el comienzo, es planificar su diseño de manera de aprovechar al máximo el viento. Esto da como resultado una mejor aireación de la superficie del agua y una mejor mezcla con las aguas más profundas. En la medida de lo posible (ver manual 20/1, Construcción de estanques para la piscicultura de agua dulce, Colección FAO Capacitación), los estanques, especialmente los estanques de engorde, se deben diseñar teniendo presente los siguientes puntos: (a) Se debe establecer cuáles son los vientos más importantes durante todo el año, teniendo en cuenta factores tales como los períodos críticos para la oxigenación del estanque, la fuerza y la regularidad del viento y los momentos del DIA en que sopla. (b) Cuanto mayor es el recorrido del viento sobre la superficie del estanque, mayor es su acción. Si es posible, se deben orientar los estanques de manera que el dique más largo sea paralelo a la dirección del viento que se quiere aprovechar. (c) Es más fácil que el viento contribuya a mezclar adecuadamente las aguas del estanque, si se trata de un estanque poco profundo.		El efecto del viento aumenta con la longitud de su recorrido Corrientes de mezcla producidas por el viento

42. Si se logra identificar la causa probable del problema, un buen manejo del estanque puede mejorar el contenido de OD del agua. Es aconsejable adoptar las siguientes medidas de rutina, preferiblemente antes de que se produzca cualquier emergencia.

(a) Mejora directa del contenido de OD:

• aumentando el flujo de alimentación de agua bien oxigenada y/o más fresca;
• evacuando el agua menos oxigenada del fondo, utilizando un desaguadero tal como se explicó antes, y reemplazándola con agua mejor oxigenada;
• favoreciendo, en los estanques pequeños, una mayor mezcla de aire y agua agitando enérgicamente el agua de superficie con las manos, con un bastón grueso o con una rama.

(b) Reducción del consumo de oxígeno debido a la descomposición de materias orgánicas:

• evitando la sobrealimentación (ver Sección 10.3, Gestión 21/2), en el caso se utilicen alimentos;
• si es posible, tratando de drenar parte de la materia orgánica inutilizada que se encuentra en el fondo;
• si el estanque es drenable y se ha vaciado, dejando secar completamente el fondo al menos durante dos o tres semanas en climas tropicales o tres o cuatro meses en climas templados. Esto permite que el fango húmedo y blando inicie su transformación en suelo normal y que el oxígeno atmosférico favorezca los procesos de descomposición/mineralización de la materia orgánica y la desacidificación del fondo del estanque;
• quitando del fondo del estanque que se ha vaciado, una parte del fango acumulado que resulta demasiado abundante (se puede utilizar con provecho como abono orgánico para fertilizar cultivos); y
• antes de volver a llenar el estanque, tratando el fondo; el ; encalado (ver Sección 5.4) y la fertilización (ver Capítulo 6) del fondo del estanque pueden mejorar mucho su calidad.

(c) Aumento de la producción de oxígeno por fotosíntesis mediante:

• aumento de la cantidad de luz solar disponible, a través de un control riguroso de los árboles que dan sombra y de los vegetales acuáticos;
• mejora de la penetración de luz solar y reducción de la respiración durante la noche, a través del control de las plantas sumergidas y las algas (ver Sección 4.9), donde sea necesario;
• ligera reducción de la población de fitoplancton existente, si es que produce fluctuaciones demasiado acentuadas de los niveles de oxígeno (drenaje de una parte del agua de superficie y reemplazo con agua fresca);
• tratamiento del agua del estanque con cal (ver Capítulo 5) y/o fertilización (ver Capítulo 6) para aumentar el fitoplancton sólo cuando es necesario.

(d) Reducción de los requerimientos de oxígeno de los peces por:

• reducción del número de peces presentes en el estanque;
• reducción o incluso suspensión de la alimentación complementaria.

Cómo mantener seco un estanque (a) Para mejorar la eficacia del secado del fondo de un estanque, se debe arar o trabajar con la azada el suelo hasta una profundidad de 15 a 20 cm. (b) Se pueden plantar legumbres u otros cultivos en el estanque que se está secando, para aumentar los beneficios. (c) El secado total es especialmente aconsejable si la capa de fango supera los 15 cm de espesor y si huele a podrido. (d) No se debe secar completamente un estanque de peces en los siguientes casos: la capa de fango no se ha formado en absoluto o es muy delgada, sobre un fondo que es demasiado arenoso o arcilloso; pues en ese caso la arcilla se quiebra y se desarrollan grietas que pueden contribuir a las filtraciones de agua; la capa de fango no se ha formado o es muy delgada sobre un suelo ácido o potencialmente ácido (ver Suelo, 6); se ha formado una capa delgada de fango, sin olor pútrido, en un estanque rico, bien oxigenado en toda su profundidad, la mayor parte del año.

2.6 Cómo mejorar la oxigenación en la entrada de agua
1. Es relativamente fácil mejorar la oxigenación del agua en el momento en que entra en el estanque (ver Construcción de estanques para la piscicultura de agua dulce: estructuras y trazados para explotaciones piscícolas, 20/2) Existen varios métodos simples para lograrlo, que se describen más adelante. Se puede seleccionar el sistema que mejor se adapta a cada necesidad. La mezcla de oxígeno atmosférico con el agua mejora a medida que: aumenta la altura desde la cual cae el agua; aumenta el ancho del caudal y el área de contacto con el aire; aumenta la salpicadura y la pulverización del agua en finas gotas. 2.Si el agua que alimenta el estanque llega a través de una tubería, se puede mejorar la oxigenación: agregando un codo de 90° al final de la tubería y dirigiendo la salida hacia arriba; colocando un filtro vertical perforado al final de la tubería para aumentar el contacto con el aire; fijando una criba horizontal con perforaciones, que se curve alrededor del final de la tubería y lo sobrepase ligeramente.
3. Si el agua que alimenta el estanque cae verticalmente, a través de cualquier dispositivo que sobresale, tal como una tubería o una estructura de madera, se puede mejorar la oxigenación con: un salpicadero horizontal fijado sobre un soporte de madera, por encima del nivel máximo de agua; un salpicadero horizontal perforado, hecho de metal perforado o una red metálica fina, colocada por encima del agua; un salpicadero inclinado, sobre la cual se han fijado listones transversales;
una pieza inclinada de metal corrugado o una lámina de asbesto, preferiblemente perforada con numerosos huecos de 8 mm; una pequeña columna de aireación, hecha con un trozo de tubo o malla, en cuya parte interna se fijan trozos de plástico o de malla; un molino de agua que rueda, hecho de madera; un molino de agua, también hecho de madera pero suspendido en la toma de agua. 4. Si el suministro de agua llega al estanque a través de una superficie inclinada en el extremo del canal de alimentación, las posibilidades de mejorar la oxigenación son más limitadas. La mejora más eficiente consiste en colocar una plancha de metal corrugado o una lámina de asbesto por encima de la parte superior del dique.           Nota: para mantener la eficiencia de estos dispositivos, es necesario limpiar periódicamente las mallas o las partes perforadas, para impedir el crecimiento de algas u otros depósitos.

2.7 Cómo mejorar la oxigenación con una cascada
Introducción
1. Una cascada, que se puede construir con maderas, con piedras, o con ambos elementos a la vez, es una sencilla estructura fija por encima de la cual cae el agua. Cayendo, el agua se mezcla con el aire y su contenido de OD aumenta. Este simple proceso recibe el nombre de aireación por gravedad, por oposición a la más compleja aireación mecánica, de la cual se habla más adelante (ver Sección 2.8). Utilización de una cascada 2. Una cascada es especialmente útil para incrementar el contenido de OD de agua poco oxigenada, por ejemplo el agua de una vertiente o el agua bombeada de un pozo profundo. También es útil para oxigenar agua proveniente de un estanque antes de que pase a alimentar otro estanque, cuando están construidos en serie (ver manual 20/1, Construcción de estanques para la piscicultura en agua dulce). Este sistema es muy importante cuando se trata de estanques con alta densidad de peces, tales como los estanques de almacenamiento o de invernada. 3. La utilización, el emplazamiento y el diseño de una cascada dependen de la topografía del lugar y en especial de las diferencias de nivel existentes (ver manual 16/2, Topografía para la piscicultura de agua dulce). En general una cascada se construye: a través del curso de agua que alimenta la granja, aguas arriba de la principal toma de agua, para aumentar la oxigenación del agua suministrada; sobre los canales de alimentación de los estanques construidos en paralelo, en proximidad de los estanques a los cuales suministran agua; entre estanques construidos en serie.. Nota: si existe algún riesgo de que el agua de alimentación pierda oxígeno antes de llegar a los estanques (por ejemplo, si hay mucha materia orgánica en el agua), es preferible construir una cascada cerca de la entrada del estanque y no al comienzo del canal de alimentación principal.		Cascada de piedras de una sola caida Cascada de madera con un salpicadero en medio

Diseño de una cascada eficiente

4. La eficiencia de transferencia del oxígeno atmosférico al agua, comúnmente se define como:

E = (100 x aumento real del OD) ¸ (aumento posible del OD)

5. La eficiencia de transferencia depende esencialmente de los siguientes factores:

(a) El contenido inicial de OD del agua: cuando más bajo es el contenido de OD, mayor será la mejora.

(b) La energía del agua a medida que cae por la cascada, que depende de:

• la altura de la cascada;
• el caudal de agua de la cascada.

(c) La importancia de la mezcla posible de agua y aire, que depende de:

• el número y las características de los dispositivos ubicados en el trayecto del agua;
• la superficie del área de agua expuesta al aire: mayor es el área, mejor es la oxigenación del agua;
• la profundidad del flujo de agua que pasa sobre la cascada: menos profunda, mejor la oxigenación;
• la profundidad y la forma de la cuenca que recibe la cascada.

6. La mayor eficiencia se logra entonces, con:

• altura máxima;
• anchura máxima;
• máxima fragmentación y mezcla del agua y el aire.

7. Cuando se planifica la construcción de una cascada se deben tener en cuenta las características topográficas del sitio y utilizar os siguientes criterios:

a) Se debe dar a la cascada toda la altura posible, de acuerdo al sitio escogido.

b) Si dicha altura es superior a 1 m, conviene fragmentarla en dos o tres secciones intermedias.

c) Si el agua cae desde una altura inferior a 1,40 m, es preferible fragmentar la caída horizontalmente y no utilizar una fosa de recepción.

d) Si el agua cae desde una altura superior a 1,40 m, es preferible fragmentar la caída verticalmente, o en forma inclinada, y construir una fosa de recepción profunda al menos un décimo de la altura de la caída.

e) La cascada se debe construir lo suficientemente ancha como para que la profundidad en el borde superior sea inferior a 10 cm, y preferiblemente inferior a 5 cm. Se debe tratar de fragmentar el curso de agua en dicha arista superior con la ayuda de una barra de borde aserrado, una criba perforada, etc.

f) Se puede mejorar la eficiencia usando algunos dispositivos que mejoran la mezcla, tales como barras de borde aserrado, cribas o láminas perforadas, pero es importante acordarse de limpiarlos periódicamente para que mantengan su eficacia.

 

Eficiencia potencial de diferentes cascadas para la oxigenación del agua (en porcentaje) Tipo de cascada Eficiencia (E) Altura total de la cascada (cm) 30.5 61.0 Simple 9.3 12.4 Una sola pantalla a media altura 24.1 38.1 Plancha ondulada inclinada en descenso, a media altura 30.1 43.0 Igual, pero perforada 30.1 50.1

2.8 Dispositivos mecánicos de aireación

1. Los dispositivos de aireación mecánica son relativamente costosos y requieren una fuente de energía externa. Por lo tanto se utilizan la mayor parte de las veces para una aireación a corto plazo o de emergencia, tal como resolver un problema de falta de oxígeno durante el DIA cuando el estanque está superpoblado o en momentos de clima extremo. En el caso de instalaciones de piscicultura intensiva, los aireadores mecánicos se pueden usar continuamente, pero se trata de un paso que solo se justifica en el caso de especies de peces de gran valor y en condiciones de gestión y controles muy rigurosos.

Selección de dispositivos

2. Todos los dispositivos mencionados en esta sección se usan dentro del estanque. Se alimentan, en algunos casos directamente, con motores pequeños eléctricos o de gasolina; en otros casos, indirectamente (por ejemplo, usando la potencia de un tractor) o gracias a una bomba o compresor de aire instalados en el borde del estanque. Los tipos de aireación mecánica más corrientes son los siguientes:

(a) Aireadores aspersor (fuente): en general tienen un motor eléctrico que mueve un propulsor vertical, que empuja el agua hacia arriba a través de un difusor, pulverizándola en un círculo alrededor del aireador. El aparato se coloca sobre un flotador, que se mantiene en la posición deseada, dentro del estanque, mediante un amarre. Posee un dispositivo de seguridad que impide que los peces se acerquen al propulsor. Estos aireadores tienen comúnmente una potencia de 0,25 a 1 Kw.		Aireador aspersor flotante
(b) Bombas: el agua se bombea del estanque o de un cuerpo de agua adyacente, y se hace llegar pulverizada sobre la superficie del estanque. Las bombas también se pueden usar para producir una cascada. Pueden funcionar a electricidad, a gasolina, o con un motor diesel, o desde un tractor.		Bomba de aireación
(c) Motor fuera de borda: si se lo quiere usar para mezclar y airear el agua de un estanque, debe estar sujeto a un punto fijo tal como una plataforma de madera o una embarcación sólidamente anclada. Se deben adoptar precauciones para proteger los peces del propulsor.		Motor fuera de borda
(d) Aireadores de paletas: un motor instalado sobre un elemento flotante mueve un eje horizontal, provisto en ambos extremos de una rueda de paletas verticales. Las dos ruedas están parcialmente sumergidas en el agua, a una profundidad comprendida aproximadamente entre un cuarto y un tercio de su diámetro. Las hojas de las paletas son en general ligeramente cóncavas o en ángulo y están perforadas. Las paletas ruedan en el agua levantando, pulverizando y proyectando el agua sobre la superficie del estanque. En general su potencia va de 0,5 a 2 Kw. Estos aireadores también pueden utilizar la energía de un tractor, mediante un eje propulsor. Algunos modelos se montan sobre ruedas, lo que permite colocarlos en el estanque y luego remolcarlos fuera, después que han sido utilizados.		Aireador artesanal de paletas metálicas
(e) Compresores de aire o ventiladores: se pueden utilizar junto con un tubo perforado o un difusor de aire. Se usan habitualmente en estanques pequeños o en algunas situaciones especiales, por ejemplo durante la cosecha. El compresor empuja aire comprimido en la tubería, de la cual sale en forma de burbujas pequeñas a medianas, que se mezclan con el agua, aireándola. Estos sistemas son más apropiados en aguas más profundas.		Aireador comercial de paletas Aireador de paletas accionado por un tractor

Selección de un aireador mecánico

3. Los aireadores mecánicos en general se definen en función de su eficiencia y capacidad.

4. La eficiencia normalmente se expresa en kilogramos (kg) de oxígeno transferido por kilowatt-hora (Kwh.) de energía aplicada. Dicha cifra en general está comprendida entre 0,2 y 1,5. Como en el caso de las cascadas, la eficiencia depende de distintos factores, tales como el nivel de mezcla que se produce y el contenido de OD existente en el agua.

5. La capacidad normalmente se expresa en kg de oxígeno transferido por hora. Varía con el tamaño y la potencia del dispositivo, pero normalmente va de 0,5 a 5 kg/h.

6. Como indicación, se deben prever al menos 5 kg/h por hectárea de estanque, lo que corresponde a un incremento de concentración de OD de alrededor de 0,5 mg/l por hora. Con una eficiencia típica de 1 kg/Kwh., ese incremento requiere 5 Kw (alrededor de 6,7 HP) de potencia aplicada por hectárea.

7. La elección del tipo y tamaño de un aireador mecánico depende de varios factores, sobre todo de:

• la disponibilidad y el costo local del aireador;
• el tamaño del aparato y su flexibilidad de manejo (por ejemplo, para moverlo de un estanque a otro, o para colocarlo en otra posición dentro del mismo estanque);
• si se prefiere usar varias unidades pequeñas o una sola más grande, considerando que las primeras son más flexibles pero más costosas;
• si se quiere mezclar y hacer circular el agua del estanque, se debe considerar que algunos tipos, tales como la rueda de paletas, en ese sentido son mejores que otros.

2.9 Dispositivos para la filtración de agua

Introducción

1. La buena gestión de una granja piscícola exige un control adecuado de la alimentación de agua y de su calidad. Los dispositivos de filtración de agua se usan generalmente para:

• mejorar la calidad del agua reduciendo su turbidez y eliminando parte de la materia orgánica en suspensión, como los desechos vegetales (ver también Sección 77, Construcción de estanques, 20/2);
• limitar la entrada de peces silvestres, que compiten por los alimentos, transmiten infecciones y enfermedades y reducen la producción de la granja; las especies más carnívoras pueden también matar los peces del criadero, especialmente los ejemplares más pequeños;
• impedir que los peces del criadero escapen del estanque.

2. Existen muchos tipos de filtros de agua, desde aquellos muy simples indicados para pequeñas granjas rurales a otros más complejos, adecuados a caudales de agua mayores o a especiales necesidades de las granjas comerciales. El emplazamiento de estos dispositivos dentro de la granja puede variar. Algunos se instalan en un estanque en particular, mientras que otros pueden ser utilizados en toda la granja. Algunos se adaptan especialmente a las tomas de agua de los estanques. El Cuadro 2, a continuación, puede ser útil para elegir el dispositivo de filtrado más apropiado.

3. Se deben mantener correctamente los dispositivos de filtración de agua para que conserven a la vez su eficacia de filtrado y la capacidad de descarga de agua. Se deben limpiar regularmente en función de la turbidez del agua y de la cantidad de material acumulado. Se debe verificar su funcionamiento y repararlos tan pronto como se reduce su capacidad de filtrado. Es importante recordar que cuanto más pequeñas son las partículas que el filtro debe retener, más fácil es que se tape y más frecuentes deben ser los controles y la limpieza.

CUADRO 2  Dispositivos para la filtración del agua

Filtros de manga

Cercas o barreras de protección

Filtros de barrera

Barreras con elementos

Rejillas horizontales

Filtros de caja

Barreras filtrantes

Filtros de flujo

Filtros de capuchón en los tubos de salida
4. Las tuberías de entrada y salida de los estanques, se pueden dotar de filtros a bajo precio, cubriendo los extremos con algún tipo de material filtrante flexible. Dicho material debe quedar bien ajustado al tubo y sólidamente asegurado, si es posible con ayuda de un trozo de hilo de nylon o alambre galvanizado. 5. Según la cantidad que se pueda gastar, es posible utilizar alguno de los siguientes elementos: una lata de conserva perforada; un embudo hecho con bambú cortado; un capuchón hecho con malla metálica o plástica.
Filtros de manga para tuberías de agua
6. Un filtro de manga consiste en un tubo cilíndrico de malla, sólidamente asegurado alrededor de la tubería de entrada por un extremo y atado en el otro extremo con ayuda de una cuerda. 7. Se trata de un dispositivo simple y relativamente económico, que permite el paso de un gran volumen de agua al mismo tiempo que retiene con gran eficacia, incluso los huevos y las larvas de peces silvestres. De todos modos, como normalmente está fabricado con un material sintético de malla muy fina (por ejemplo un tejido de sarán de 21 mallas por cm), existe el riesgo de que se atasque rápidamente si su superficie total no es lo suficientemente grande como para soportar la turbidez del agua y/o su caudal. 8. Si se dispone de material sintético apropiado, es muy fácil hacer artesanalmente un filtro de manga de la siguiente manera. (a) Se cortan dos piezas rectangulares de tejido de malla con las siguientes dimensiones, dependiendo del tamaño requerido: de 40 a 90 cm de ancho; y de 1,5 a 4 m de largo. Nota: el ancho del trozo de malla que se corta debe ser igual a (1,57 x D + (4 x S) donde D es el diámetro (en cm) del filtro de manga que se quiere fabricar y S es el ancho (en cm) de la doble costura plana que une ambas piezas de tejido. (b) Se doblan los bordes y con un hilo grueso, por ejemplo de nylon, se unen las dos piezas con una doble hilera de pespuntes y dos costuras planas, formando un cilindro. (c) En cada extremo del cilindro se cose un doblez por el que se hace pasar una cuerda de nylon, para cerrarlo. Nota: un filtro de manga de sarán de 4 m de largo y de unos 50 cm de diámetro basta para tratar un flujo de agua de 60 l/s. Se necesita alrededor de un metro cuadrado de superficie de filtro para un flujo de 10 l/s.

Utilización de un filtro de manga en la entrada de agua del estanque
9. La manera de utilizar un filtro de manga depende de la distancia vertical entre el tubo de alimentación de agua y la superficie del estanque. (a) Si la distancia es bastante grande, por ejemplo cuando se llena un estanque vacío, es preferible colocar el filtro de manga dentro de un bastidor de madera que lo sostenga en toda su longitud.		Filtro de manga apoyado en un bastidor de madera
(b) Si la distancia es relativamente pequeña, por ejemplo en un estanque lleno, el filtro de manga durará más si flota en el agua.		Filtro de manga que flota parcialmente en el agua

10. Se asegura uno de los extremos del filtro de manga alrededor del final del tubo de alimentación. Como un elemento de mayor seguridad, se ata el extremo de la cuerda a un punto de anclaje sólido.

11. Se cierra el otro extremo del filtro de manga con su cuerda. Es importante que luego se pueda abrir fácilmente para simplificar la limpieza.

Utilización de pequeños filtros de manga en tanques de agua

12. Si existe la necesidad de filtrar el agua que se suministra a los tanques, también se pueden usar filtros de manga, ya sea en la tubería de entrada como en la de salida. En esta sección se muestran algunos ejemplos de cómo se pueden disponer dichos filtros.

Construcción de un filtro de entrada del agua Dele forma a una estructura de malla ancha metálica...		... y recúbrala con una red fina
Construcción de un filtro de salida del agua Estructura de malla ancha metálica cubierto con una red		Bastidor de madera cubierto con una red

Cercas o barreras de protección de estanques
13. Es posible colocar cercas o pantallas en la salida y en la entrada de un estanque para evitar el ingreso de peces silvestres y basuras, como también para evitar que escapen los peces cultivados. 14. Para construir una cerca de ese tipo se pueden utilizar diversos materiales económicos, por ejemplo: bambú cortado a lo largo en varillas, que luego se unen con fibras naturales; material metálico o plástico de malla fina, sujeto a otro material de malla más ancha, tal como el alambre de gallinero, metal expandido o un enrejado metálico soldado.
		Cerca semicircular de rejilla construida a la salida de agua de un estanque

15. Para aumentar la resistencia de la cerca y al mismo tiempo, su capacidad de evacuación del agua, conviene construirla en semicírculo y no plana, centrándola bien frente a la estructura que se quiere proteger.

16. En un manual anterior, se ha visto cómo construir una pantalla de protección metálica más sólida, usando barras de hierro, para proteger la toma de agua principal de la granja (ver manual 20/2, Construcción de estanques, Sección 7.7).

Filtros de barrera construidos en la entrada de agua del estanque

17. Un filtro de barrera es similar a la cerca apenas descrita, pero mucho más ancha y pesada, construida principalmente con madera y piedras. Para construir una estructura económica y durable, utilizando materiales disponibles localmente, se procede de la siguiente manera:

(a) Frente a la entrada de agua del estanque, utilizando cuerdas y piquetes, se marca un área semicircular centrada respecto al eje de la toma de agua, a una distancia de al menos 1 m. El área misma debe tener unos 40 cm de ancho.

(b) A lo largo de los límites internos y externos de dicha área, se hunden sólidamente en la tierra dos líneas verticales de piquetes de madera, a unos 40 cm uno de otro. Dichos piquetes deben sobresalir unos 30 cm de la tierra.

(c) Se excava a una profundidad de 15 a 20 cm y se quita la tierra del área.

(d) Se construye una sólida fundación colocando filas de piedras grandes, entre los piquetes, dentro de la zona que se ha excavado.

(e) Se rellenan los espacios entre las piedras grandes, con cascajos y piedras pequeñas. No deben quedar huecos grandes en la parte interior del filtro.

(f) Se construye el filtro agregando sucesivas capas de piedras gruesas (en el exterior, contra los piquetes) y rellenando con piedras pequeñas (en la parte interna), hasta casi alcanzar el extremo superior de los piquetes.

18. Si el agua de alimentación transporta muchos residuos o limo, el filtro se tapa. Al menos una vez al año, se debe desmontar completamente y volver a construirlo.

Filtro de cerca semicircular construido a la entrada de agua de un estanque

Barreras con elementos deslizantes para estructuras con guías o canales

19. En un manual anterior (ver Construcción de estanques ), se ha visto que muchas estructuras para el transporte y el control del agua se construyen mediante un conjunto de guías que sujetan tablas de madera y pantallas deslizantes. Tales barreras filtrantes se utilizan normalmente en la toma principal de agua, la alimentación de los estanques, los 'monjes', las compuertas de salida y también en los tanques de mantenimiento y en las estructuras usadas para cosechar y clasificar peces.

20. Las barreras con elementos deslizantes normalmente constan de un bastidor o marco externo sobre el cual se fija el material filtrante. Se pueden diseñar de acuerdo a los siguientes criterios:

(a) a) Las dimensiones, dependiendo de la estructura sobre la cual se construyen:

• el ancho debe ser de 1 a 2 cm inferior al ancho de la estructura (por ejemplo, de guía a guía) de manera que la rejilla pueda deslizarse fácilmente de arriba hacia abajo;
• la altura debe ser calculada de manera que sobrepase al menos de 5 a 10 cm el nivel de agua máximo en el canal o en el estanque;
• la superficie útil de la rejilla puede corresponder a una parte solamente de la altura, por ejemplo si está colocada en la parte superior de un sistema de tablas de madera, o a toda la altura, por ejemplo para filtrar completa la columna de agua.

(b) El material del bastidor o marco es en general de madera o de metal. La madera debe ser seleccionada considerando su durabilidad bajo el agua, o recibir un tratamiento adecuado (ver manual 20/1, Construcción de estanques, Sección 31).

(c) El material filtrante es en general un tejido metálico o plástico. También se pueden usar barras de hierro cilíndricas soldadas a un cuadro metálico.

(d) La eficacia de filtrado es mayor cuando más pequeños son los huecos del tejido, pero en ese caso más fácil es que se tape. Para reducir la necesidad de limpiezas frecuentas, es preferible usar una superficie de filtrado mayor si la malla es fina. No es conveniente que los huecos sean demasiado pequeños.

21. A título indicativo, la velocidad del agua pasando por la zona cubierta por una rejilla filtrante, no debe exceder 0,02 m/s. Por lo tanto, si el flujo previsto es 10 l/s (0,01 m³/s), se necesita una superficie de filtrado de al menos 0,01 m³/s ¸ 0,02 m/s = 0,5 m². Si en condiciones normales, la rejilla posee una superficie de filtrado del 20 por ciento, se necesita una rejilla de 2,5 m² de superficie total.

Nota: si la granja tiene varios estanques, es posible que lleve demasiado tiempo ocuparse de rejillas de malla fina colocadas en cada toma de agua. En ese caso conviene construir un buen sistema general de filtrado, aguas arriba de los estanques (ver la próxima sección) o usar recipientes filtrantes tipo canasta o caja (ver párrafos 29 a 31).

Rejillas horizontales sumergidas

22. Las rejillas horizontales sumergidas constituyen un dispositivo de filtración simple y eficiente, que se coloca a la entrada del principal canal de suministro que alimenta a toda la granja. Permiten la filtración continua del flujo de agua con un mínimo riesgo de que se tape con los desechos flotantes. Se pueden construir con poco dinero, con la ayuda de un albañil, si es necesario.

(a) Teniendo en cuenta el máximo caudal de agua que necesita la granja, se estima el tamaño que debe tener el área de superficie de la rejilla horizontal (ver párrafo 21). Se divide dicha área por el ancho del canal de alimentación en la superficie del agua, para hallar la longitud de la rejilla necesaria.

(b) En el canal de alimentación principal, se construye primero una caja rectangular abierta usando madera, ladrillos o bloques de cemento o concreto. Dicha estructura se construye de la siguiente manera:

• su anchura interna debe ser igual al ancho del canal en la superficie del agua;
• su longitud debe ser al menos 50 cm mayor que la longitud calculada de la rejilla;
• la profundidad interna debe ser igual a la profundidad del canal (de manera que la base esté al mismo nivel que el fondo del canal);
• se construye un par de guías o ranuras en el frente y también en la parte trasera de la caja;
• se fijan soportes en cada lado de dicha estructura, que tengan una longitud algo mayor que la de la rejilla. Los soportes pueden ser de madera o metal, sirven para sostener la rejilla horizontal y van colocados unos 15 cm por debajo del nivel habitual de la superficie del agua en el canal.

23. El dispositivo de filtrado se instala dentro de la caja, entre los dos pares de guías o ranuras, y se construye de la siguiente manera:

(a) Se construye un bastidor rectangular de madera, plástico o metal en el cual se ajusta la rejilla filtrante. Esta rejilla debe ser de un material fuerte, preferiblemente una hoja metálica perforada, aunque también se puede usar una malla plástica o metálica. El tamaño de la malla no debe ser inferior a 3 mm.

(b) En la parte de atrás de este bastidor (aguas abajo), y perpendicular a él, se fija una plancha de madera. Su altura debe ser igual a la distancia que hay entre la parte superior de los soportes y el borde superior de la estructura construida en el canal.

(c) En el frente de la rejilla de filtración (aguas arriba), y perpendicular a ella, pero colgando hacia abajo de la estructura, se fija una plancha de madera con bisagras. Su altura debe ser ligeramente superior a la distancia desde la parte superior de los soportes al fondo de la caja construida en el canal.

(d) Se coloca esta rejilla filtrante en la caja, sobre los soportes con la plancha con bisagras volcada y enfrentada a la entrada de agua. Se verifica y ajusta si es necesario, de manera que:

• el dispositivo de filtración esté bien ajustado contra las paredes laterales de la estructura;
• el bastidor de la rejilla esté al mismo nivel que los soportes;
• la plancha con bisagras delantera esté bien apoyada contra el fondo de la estructura;
• la plancha vertical llegue hasta cerca de la parte superior de la caja.

24. Los dibujos que siguen muestran dos ejemplos de rejilla horizontal sumergida, una de madera y la otra de metal, e ilustran cómo se colocan en un canal de alimentación.

Grilla horizontal sumergida de madera

Corte-pefil de la caja de madera que muestra la posición de la grilla sumergida

Diagrama para la construcción de una caja de madera para una grilla horizontal sumergida Nota: las dimensiones de la grilla horizontal sumergida y las estructuras que se muestran en estos dibujos son adecuadas para una pequeña granja piscícola

Grilla metalica horizontal sumergida

Diagrama para la construcción de una grilla metálica horizontal sumergida

Planbo de una estructura de ladrillos para una grilla horizontal sumergida construida en el canal principal de distribución del agua

Corte

Utilización de las rejillas horizontales sumergidas

25. La rejilla horizontal sumergida es muy fácil de usar:

(a) Se coloca la rejilla filtrante en la estructura o caja, sobre los soportes tal como se ha indicado.

(b) En las guías traseras, se introducen una serie de planchas de madera hasta alcanzar un nivel que lleve la superficie del agua de 10 a 15 cm por encima de la altura de la rejilla horizontal.

(c) Cuando la rejilla horizontal sumergida está en funcionamiento, no debe haber ninguna rejilla vertical en las ranuras delanteras.

26. Si se quiere, se puede fácilmente regular el flujo de agua del canal agregando tablas en las guías para hacer que la abertura sumergida tenga un tamaño fijo. Es importante asegurar que el agua llegue al menos a 10 cm por encima de la rejilla.

27. El sistema de circulación depende del tamaño de la abertura y de las pérdidas de carga entre la toma de agua y la rejilla. Se puede usar el gráfico que aparece a continuación para estimar el flujo correspondiente a ciertos tamaños típicos de abertura. Se debe notar que el flujo disminuye a medida que el filtro se obstruye.

Ejemplo

• si la abertura mide 60 cm x 30 cm = 1 800 cm², y la pérdida de carga es 5 cm, el flujo máximo de agua será de unos 110 l/s.
• si se quiere un flujo de agua de alrededor de 300 l/s con una pérdida de carga estimada en 7,5 cm, se requiere una abertura cuya superficie total sea al menos 4 150 cm².

Regulación del caudal de agua
GRÁFICO 2  Caudal de agua en función del tamaño de la abertura y de la pérdida de carga

28. Para limpiar una rejilla se procede de la siguiente manera:

(a) Se introduce una rejilla deslizante que sea tan alta como la estructura, en las guías delanteras.
(b) Con la mano se quitan todos los desechos flotantes acumulados delante de la plancha vertical, en el extremo trasero de la rejilla.
(c) Se toma el borde superior de la tabla y se levanta la rejilla horizontal parcialmente fuera del agua. La tabla vertical frontal que está unida a la rejilla por las bisagras, debe quedar en su posición habitual bajo el agua.
(d) Se cepilla bien la rejilla

(e) Se coloca la rejilla bajo el agua otra vez, en sus soportes.

(f) Se retira la rejilla deslizante de las guías delanteras.

Filtros de caja o canasta en la entrada de agua

29. Un filtro con forma de caja o canasta consiste en un recipiente de filtración que se coloca bajo la toma de agua del estanque. Los desechos y los peces no deseables caen con el agua de alimentación en un recipiente, en el cual quedan encerrados mientras que el agua se va por el filtro. Según la eficacia del filtro utilizado se pueden retener materiales de tamaños diferentes.

30. En principio, se debe procurar que el acceso y la limpieza de los filtros sea fácil. Aunque en general se trata de dispositivos más costosos que las rejillas deslizantes, las cajas o canastas de filtración ofrecen algunas ventajas:

• requieren menos mantenimiento;
• pueden ser más eficaces; y
• pueden filtrar un flujo de agua mayor.

31. Existen muchos tipos de filtros de canasta o caja. Algunos son fáciles de construir artesanalmente con materiales que se pueden conseguir en el lugar. Para otros, en cambio, se debe comprar una tela especial filtrante y también contar con la ayuda de un buen carpintero. A continuación se presentan algunos ejemplos.

(a) Filtro de caja de madera fijada a la tubería de toma de agua: una rejilla de filtración sólida colocada en el fondo de la caja. En general conviene cuando se trata de flujos de agua limitados y de estanques rurales.		Caja de madera con filtro colocada en la toma del agua (fondo abierto)
(b) Caja filtrante colocada debajo de la toma de agua: la fuerza del agua se reduce inicialmente cuando toca el fondo sólido de la caja. El material filtrante se utiliza solamente en los laterales. Cuatro patas sostienen la caja filtrante debajo de la toma de agua a una altura por encima del nivel máximo del agua del estanque. Este tipo de filtro es más costoso y las dimensiones dependen del flujo de agua: para estanques de 100 a 1.000 m2 se requiere una caja de 50 x 50 cm, con una profundidad de 20 a 40 cm.		Caja filtrante colocada debajo de la entrada del agua (fondo sólido)
(c) Recipiente filtrante relleno con piedras: a unos 0,5 m por encima de la superficie del agua del estanque, se fija bajo la toma de agua una canasta de madera o un medio tonel metálico con sus paredes y el fondo totalmente perforados. Se llena el recipiente colocando piedras gruesas hacia el exterior y fragmentos o piedras más pequeñas en el medio. En la parte superior se deja un hueco de 20 cm para que caiga el agua. Se verifica y limpia la canasta en forma regular para impedir que se obstruya.		Cesta filtrante llena de piedras colocada debajo de la entrada del agua
(d) Tonel metálico perforado debajo de la toma de agua: un viejo barril metálico, abierto en la parte superior y con su costado perforado hasta la mitad. Para ello se usa un clavo grueso, desde afuera del tonel. Se lo fija debajo de la toma de agua de manera que el agua que entra caiga en el medio. La eficiencia del filtrado depende del tamaño de los huecos.		Barril metálico perforado colocado debajo de la entrada del agua

(e) Caja filtrante parcialmente sumergida: cuando la distancia entre la toma de agua y la superficie del estanque es pequeña, se puede usar una caja filtrante sumergida hasta la mitad o hasta los dos tercios, fijada debajo de la toma de agua. Se construyen cuatro bastidores de madera y se los coloca dentro de una caja de madera rectangular. Se refuerza la parte del fondo de la estructura de manera que las aberturas sean inferiores a 35 cm x 60 cm. Se tapiza el interior de la estructura con una tela filtrante fuerte (preferiblemente de material sintético como el sarán, ver párrafo 6 de este capítulo). Se fija la caja filtrante debajo de la toma de agua. Cuando el fondo de la estructura no está sumergido, se debe reducir el flujo de agua para evitar una presión excesiva y la deformación de la tela filtrante, así como el eventual desborde del agua.

Nota: las dimensiones varían en función del caudal de agua. La caja filtrante cubierta de sarán, tiene 100 cm de anchura, 250 cm de longitud y 60 cm de profundidad y puede

Caja filtrante de madera sumergida parcialmente colocada debajo de la entrada del agua

(f ) Caja filtrante flotante: este modelo es parecido al anterior, salvo que ésta caja flota en el estanque, debajo de la toma de agua, con el fondo completamente sumergido. Este filtro conviene cuando el agua es muy profunda o cuando su nivel varía mucho. Es preferible este tipo al anterior, cuando la toma de agua está lo suficientemente alta por encima de la superficie del estanque:

una caja flotante de tamaño pequeño a grande se puede construir como se ha explicado antes. Se hace un bastidor o caja de madera, reforzado en el fondo. Se fija la tela filtrante en la parte interior de la estructura. Se atan flotadores en cada esquina de la caja filtrante. Los flotadores pueden ser pequeños barriles vacíos de plástico que mantendrán la caja a flote pero semisumergida, hasta la mitad o dos tercios de su altura. Se la coloca debajo de la tubería de alimentación y se la mantiene en posición con cuatro cuerdas atadas en las esquinas, y fijadas a algunos puntos de anclaje. Se debe reducir el flujo de agua si el tejido del fondo no está completamente sumergido, por ejemplo cuando se llena el estanque.		Caja filtrante de madera que flota debajo de la entrada del agua
un filtro flotante pequeño se puede hacer con una bolsa de tejido filtrante, cuya parte superior se asegura a una vieja cámara de neumático. Para mantener el filtro bien sumergido, se pueden sujetar algunos pesos de la parte inferior de la bolsa, por ejemplo piedras atadas en cada esquina o un anillo de metal colocado internamente.		Filtro de cámara de neumático colocada debajo de la entrada del agua

Barreras filtrantes en el canal de alimentación

32. Una barrera filtrante es una estructura fija construida sobre el canal de alimentación, generalmente al inicio. El material de filtración usado es piedra, grava y fragmentos de piedra. Cuando el filtro se obstruye con desechos y limo, se quita, se lava y se lo vuelve a colocar en su sitio. La estructura puede ser simple y poco costosa si sólo se usa tierra, madera y grava, disponibles en el lugar. En cambio, resulta más costosa si se recurre a ladrillos y cemento para construir una cámara y los conductos de entrada y salida del agua.

Diseño de una barrera filtrante

33. Una barrera filtrante actúa como una barrera en un canal de alimentación; puede reducir mucho el flujo del agua a menos que tenga una superficie bastante grande y una carga suficiente para empujar el agua a través de ella. Cuando se calculan las dimensiones de la barrera filtrante se debe prever al menos 1 m³ de volumen filtrante por cada litro/segundode flujo de agua y al menos 5 cm de carga para permitir que el agua atraviese el filtro. El filtro debe tener al menos 1 m de espesor.

34. Como regla general, el filtro debe ser largo al menos cuatro veces el ancho del canal de alimentación sobre el cual se construye

Construcción de una barrera filtrante

35. A continuación se ven algunos ejemplos de cómo se puede construir una barrera filtrante sobre el principal canal de alimentación.

(a) Una barrera filtrante simple y poco costosa se puede diseñar como un pequeño estanque poco profundo que mida 20 x 25 m. Entre dos filas paralelas (separadas por 1,5 m) de postes de madera (diámetro 3 a 12 cm), hundidos verticalmente en el terreno 30 cm, a poca distancia unos de otros, se acumulan piedras, grava y fragmentos de piedra hasta un nivel ligeramente más alto que la altura máxima del agua del canal, por ejemplo, 1 m.

Cómo ensanchar un canal de distribución para hacer un filtro de dique de represa

Corte del filtro de piedras y grava

(b) Una barrera filtrante con una cámara de ladrillos o bloques: el canal de alimentación se ensancha para construir una cámara rectangular sobre una fundación sólida (ver Construcción de estanques, 20/1 y 2, de esta serie). En esta cámara se atraviesan dos rejillas metálicas hechas, por ejemplo, de una pesada malla metálica o de barras de hierro redondo. Las rejillas van colocadas en guías o ranuras a una distancia de 1 m, una de otra. Entre ambas rejillas de acumulan fragmentos de piedras y grava, hasta un poco más arriba del máximo nivel de agua del canal. La estructura se completa con conductos de entrada y salida del agua, de unos 80 a 100 cm de largo, también de ladrillos o bloques.

Plano

Corte AA

Corte BB

(c) Una barrera filtrante más complicada, parecida a la que se muestra en esta sección, también se puede construir con cemento con paredes de 7,5 cm y fundaciones de 10 a 15 cm.

Filtro de dique de represa hecho de bloques de hormigón (bloques de 20 x 20 x 40 cm) 360 a 400 cm

Filtros de flujo reversible

36. Los filtros de flujo reversible son más complejos y costosos de construir, y requieren un trabajo de albañilería especializado. El filtro debe ser instalado y manejado con cuidado pues de otro modo no funciona. Las reparaciones en general son difíciles y costosas. De todos modos, este tipo de filtro presenta la ventaja de que se puede invertir el flujo y lavar regularmente el limo y otras partículas depositadas en el material filtrante. Dicha inversión del flujo se debe llevar a cabo regularmente, incluso cada DIA, si la turbidez es muy elevada. La limpieza regular permite utilizar el filtro para eliminar las partículas muy finas. Es especialmente aconsejable si se tiene necesidad de agua muy limpia, por ejemplo en una incubadora de peces (ver secciones 90 a 94, Gestión 21/2).

Plano de un filtro para la inversión del flujo de agua hecho de albañilería

Corte vertical

37. Para utilizar un filtro de flujo reversible, se procede de la siguiente manera:

(a) Se debe primero hacer pasar el agua a través de una rejilla, para eliminar los desechos más grandes y evitar que se obstruya la válvula de drenaje. Se verifica que dicha válvula esté cerrada.

(b) Se abre la válvula de alimentación y la válvula de drenaje. El agua debe pasar a través del material filtrante a una cierta presión.

38. Para limpiar un filtro de flujo reversible:

• se cierra la válvula de alimentación;
• se abre la válvula de drenaje;
• se crea una corriente inversa a través de la válvula de drenaje abierta, de manera que el agua circule de abajo hacia arriba y la limpie;
• se cierra la válvula de drenaje cuando el flujo de salida está limpio.

El filtro está listo para ser usado nuevamente.